电感磁场线圈基础知识详解

　　磁场线圈是绝缘管，由电线一根一根缠绕。导线之间是绝缘的，绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯。磁场线圈的电感用l表示，单位为亨利(H)、毫亨利(mH)和微亨利(μH)，1h=10^3mh=10^6μH。

　　电感磁场线圈是一种利用电磁感应原理工作的装置。当电流流过导线时，导线周围会产生一定的电磁场，这个电磁场的导线本身会在这个电磁场内感应导线。对导体本身产生电磁场的作用称为“自感”，即导体本身产生的变化电流产生变化磁场，进而影响导体中的电流；在这个电磁场中对其他导线的影响称为“互感”。

　　电感磁场线圈的电气特性与电容器相反，“通低频，阻高频”。高频信号通过电感磁场线圈时，会遇到很大的阻力，很难通过。然而，对通过它的低频信号的阻力相对较小，也就是说，低频信号很容易通过它。电感磁场线圈对DC的电阻几乎为零。

　　电阻、电容和电感，它们都对电路中电信号的流动呈现一定的阻力，我们称之为“电阻”。电感磁场线圈对电流信号的阻抗利用了磁场线圈的自感。电感磁场线圈有时我们简称它为“电感”或“磁场线圈”，用字母“L”。绕组电感磁场线圈时，磁场线圈的匝数一般称为“磁场线圈的匝数”。

　　主要性能指标

　　电感磁场线圈的业绩指标主要是电感量的大小。另外，绕电感磁场线圈的导线一般都有一定的电阻，通常很小，可以忽略不计。但是当一些电路中流过的电流很大时，这个磁场线圈的小电阻就不能忽略了，因为大电流会消耗这个磁场线圈上的功率，导致磁场线圈发热甚至烧坏，所以有时候要考虑磁场线圈能承受的电功率。

　　电感数量

　　电感量l代表磁场线圈的固有特性，与电流无关。除了特殊的电感磁场线圈(色码电感)外，电感的数量一般不在磁场线圈上特别标注，而是标注特定的名称。电感量又称自感系数，是表示电感器件自感能力的物理量。电感器件中电感的量主要取决于磁场线圈的匝数(匝数)、绕线方式、有无磁芯、磁芯材料等。一般磁场线圈匝数越多，磁场线圈绕组越密，电感的量就越大。带磁芯的磁场线圈大于不带磁芯的磁场线圈电感;磁芯的磁导率越大，磁场线圈和电感越大。

　　电感量的基本单位是亨利(简称亨)，用字母“H”表示。常用的单位有毫亨(mH)和微亨(μH)，它们之间的关系是:

　　1H=1000小时

　　1mH=1000μH

　　感抗

　　电感磁场线圈对交流电流的阻断作用大小称为电感XL，单位为欧姆，符号为ω。它与电感量L和交流频率F的关系是XL=2πfL。

　　质量指标

　　品质因数Q是表示磁场线圈质量的物理量，Q是电感XL与其等效电阻之比，即Q=XL/R，是指电感变换器在一定频率的交流电压下工作时，其电感与其等效损耗电阻之比。电感转换器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。磁场线圈的Q值与导体的DC电阻、骨架的介电损耗、屏蔽或铁芯引起的损耗、高频集肤效应的影响等因素有关。磁场线圈的q值通常是几十到几百。电感器件的品质因数与磁场线圈导体的DC电阻、磁场线圈骨架的介质损耗、铁芯和屏蔽引起的损耗等有关。

　　分布电容

　　任何电感磁场线圈在匝间、层间、磁场线圈与参考地之间、磁场线圈与磁屏蔽之间等都有一定的电容。这些电容称为电感磁场线圈分布电容。如果将这些分布式电容器组合在一起，它们将成为与电感磁场线圈并联的等效电容器C。分布电容的存在降低了磁场线圈的Q值，恶化了稳定性，所以磁场线圈的分布电容越小越好。

　　额定电流

　　额定电流是指正常运行时允许电感通过的zui大电流值。如果工作电流超过额定电流，电感变流器的性能参数会因发热而改变，甚至会因过流而烧毁。

　　容许偏差

　　允许偏差是指电感计数器上标称电感数量与实际电感数量之间的允许误差值。

　　一般用于振荡或滤波电路的电感电路要求精度高，允许偏差为0.2[个点]~0.5[个点]；但用于耦合和高频电流阻断的磁场线圈精度要求不高；允许偏差为10[个点]~15[个点]。

　　分类

　　电路中常用的电感磁场线圈大致有几种分类:

　　按电感形式分类:固定电感和可变电感。

　　按磁化器性能分类:空芯磁场线圈，铁氧体磁场线圈，铁芯磁场线圈，铜芯磁场线圈。

　　按工作特性分类:天线磁场线圈，振荡磁场线圈，扼流磁场线圈，陷波磁场线圈，偏转磁场线圈。

　　按缠绕结构分类:单层磁场线圈，多层磁场线圈，蜂窝型磁场线圈，密绕型磁场线圈，间接缠绕型磁场线圈，脱胎型磁场线圈，蜂窝型磁场线圈，随机缠绕型磁场线圈。

　　公共磁场线圈

　　1.单层磁场线圈

　　单层磁场线圈是一种绝缘线，一根一根缠绕在纸管或胶木框架上。比如晶体管收音机中的微波天线磁场线圈。

　　2、蜂窝型磁场线圈

　　如果伤口的平面磁场线圈不平行于旋转的平面，而是以一定的角度相交，这个磁场线圈就叫做蜂窝磁场线圈。然而，线在一次旋转中来回弯曲的次数通常被称为折叠点的数量。蜂窝缠绕法的优点是体积小，分布电容小，电感量大。蜂巢式磁场线圈由蜂巢绕线机缠绕而成。折叠点越多，分布电容越小。

　　3.铁氧体磁芯和铁粉磁芯磁场线圈

　　磁场线圈的电感大小与磁芯的有无有关。将铁氧体磁心插入空芯磁场线圈可以增加电感的数量，提高磁场线圈的品质因数。

　　4.铜芯磁场线圈

　　铜芯磁场线圈广泛应用于超短波范围。通过将铜芯的位置旋转到磁场线圈来改变电感的量，既方便又耐用。

　　5、色码电感设备

　　色标电感器件是电感量固定的电感器件，其电感量标注方法是像电阻一样用色环标注。

　　6.扼流线圈(扼流线圈)

　　限制交流电流通过的磁场线圈扼流圈分为高频扼流圈和低频扼流圈。

　　7.偏转磁场线圈

　　偏转磁场线圈是电视扫描电路输出级的负载。偏转磁场线圈要求偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

　　功能

　　流阻

　　电感磁场线圈磁场线圈中的自感电动势总是与磁场线圈中的电流变化竞争。电感磁场线圈对交流电流有阻断作用。阻塞效应的大小称为电感xl，单位为欧姆。其与电感量L和交流频率F的关系为xl=2πfl，电感器件主要可分为高频阻断电流磁场线圈和低频阻断电流磁场线圈。

　　调谐和频率选择

　　电感磁场线圈与电容并联可以形成lc调谐电路。也就是说，如果电路的自然振荡频率f0等于非交流信号的频率f，则电路的电感和电容相等，因此电磁能量以电感和电容来回振荡，这就是lc电路的谐振现象。谐振时，电路的电感和电容反向，总电路电流的电感zui小，电流zui大(参考F=“F0”的交流信号)。lc谐振电路具有选频功能，可以选择一定频率f的交流信号。

　　考试

　　(1)在选择和使用电感磁场线圈时，首先要想到磁场线圈的检验和测量，然后再判断磁场线圈的质量。为了准确检测电感磁场线圈的电感数量和品质因数Q，一般需要专用仪器，测试方法复杂。实际工作中一般不进行这种检测，只进行磁场线圈开关量检查和Q值判断。[1]可以先用万用表电阻档测量磁场线圈的DC电阻，然后与原来测定的电阻或标称电阻进行比较。如果测得的电阻远大于原来确定的电阻或标称电阻，即使指针不动(电阻趋于无穷大x)，也可以判断磁场线圈断开；如果测得的电阻ji小，很难比较是严重短路还是局部短路。当出现两种情况时，可以判断这个磁场线圈不好，不能使用。如果检测到的电阻与zui初确定的或标称的电阻相差不大，则可以判断这个磁场线圈是好的。在这种情况下，我们可以根据以下情况来判断磁场线圈的质量，即Q值的大小。当磁场线圈的电感量相同时，DC电阻越小，Q值越高；使用的导线直径越大，其Q值越大；如果采用多股绕组，线数越多，Q值越高；磁场线圈骨架(或铁芯)材料损耗越小，其Q值越高。比如用高硅硅钢片做铁芯时，其Q值比用普通硅钢片做铁芯时高；磁场线圈分布电容和漏磁越小，其Q值越高。比如蜂巢缠绕法的Q值磁场线圈高于平绕法，也高于随机缠绕法。磁场线圈无屏蔽，安装位置周围无金属构件时，其Q值较高，反之则较低。屏蔽或金属元件越接近磁场线圈，其Q值下降越严重；磁芯的位置应布置合理；天线磁场线圈和振荡磁场线圈应相互垂直，避免相互耦合的影响。

　　(2)磁场线圈安装前，应进行目视检查。

　　使用前检查磁场线圈的结构是否牢固，匝间是否松动或松动，引线触点是否松动，磁芯转动是否灵活，有无卡瓦等。这些方面在安装前都经过检查并合格。

　　(3)如果磁场线圈在使用过程中需要微调，应考虑微调方法。

　　有些磁场线圈在使用过程中需要微调，依靠改变磁场线圈圈数不方便。因此，在选择时应考虑微调的方法。比如磁场线圈的单层可以移离磁场线圈的末端，即磁场线圈的末端提前缠绕3~4次，微调时通过移动其位置可以改变电感的量。实践证明，这种调整方法可以实现电感从2个点到3个点的微调。在短波和超短波电路中使用磁场线圈时，往往会留出半个圆进行微调。移动或转动半圆改变电感的量，实现微调。多层段磁场线圈的微调可以通过移动一个段的相对距离来实现，活动段的圈数应为总圈数的20个点-30个点。实践证明，这种微调范围可达10个点-15个点。有了磁芯的磁场线圈，通过调整磁芯在磁场线圈管中的位置，可以实现磁场线圈电感的微调。

　　(4)使用磁场线圈时，要注意保持原磁场线圈的电感量。

　　使用磁场线圈时，不要随便改变磁场线圈的形状。和磁场线圈，否则磁场线圈的原有电感量会受到影响。尤其是频率较高的磁场线圈，即匝数较少。所以电视机使用的高频磁场线圈一般是用高频蜡或其他介电材料密封固定。此外，维护时注意不要随意改变或调整原磁场线圈的位置，以免造成失谐故障。

　　(5)可调磁场线圈的安装应便于调整。

　　可调磁场线圈应安装在机器容易调节的位置，以便调节磁场线圈的电感量，达到zui佳工作状态。

　　原则

　　电感是当交流电通过导体时，导体内部和周围产生的交变磁通量与导体磁通量和产生该磁通量的电流之比。

　　当DC电流流过电感时，其周围只有固定的磁力线，不随时间变化。然而，当交流电通过磁场线圈时，它周围会出现随时间变化的磁力线。根据法拉第电磁感应-磁发电定律，变化的磁力线会在磁场线圈两端产生感应电势，相当于一个“新电源”。当形成闭环时，这个感应电势将产生感应电流。从楞次定律可知，感应电流产生的磁力线总量应尽量阻止原磁力线的变化。由于磁力线的变化原本来源于外部交流电源的变化，所以电感磁场线圈具有防止交流电路中电流变化受到客观效应影响的特性。电感磁场线圈与力学中的惯性具有相似的特性，在电学中被称为“自感”。通常，当闸刀开关接通或断开时，会产生火花，这是由自感现象引起的高感应电位引起的。

　　简而言之，当电感磁场线圈接入交流电源时，磁场线圈内部的磁力线会随着电流的交替而一直变化，导致磁场线圈不断产生电磁感应。这种由磁场线圈本身电流变化引起的电动势称为“自感电动势”。

　　因此，电感的量只是与磁场线圈的匝数、大小和形状以及介质有关的参数，它是电感磁场线圈惯性的度量，与施加的电流无关。

　　电感磁场线圈点胶

　　电感磁场线圈点胶主要是针对电感磁场线圈与底板之间的缝隙，以胶结电感磁场线圈为目的的自动点胶操作。两侧点胶，需要在原有三轴点胶机械手的基础上进行四轴点胶操作，保证两侧点胶的量和效果一致。