Cách đo cuộn cảm chi tiết bằng đồng hồ đo điện cảm

Cuộn cảm là một linh kiện quan trọng trong các mạch điện tử, và việc đo lường chính xác giá trị của nó đóng vai trò thiết yếu trong thiết kế và sửa chữa thiết bị. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách đo cuộn cảm hiệu quả nhất, từ những thiết bị cơ bản đến chuyên dụng, giúp bạn thực hiện phép đo một cách chính xác và an toàn.

1/ Cuộn cảm là gì? Vai trò cuộn cảm trong đo lường

Cuộn cảm, hay còn gọi là cuộn dây, là một linh kiện điện tử thụ động được tạo thành từ dây dẫn quấn thành nhiều vòng, với lõi có thể là vật liệu từ tính hoặc không khí. Khi dòng điện chạy qua, cuộn cảm sinh ra từ trường, giúp điều chỉnh dòng điện, lọc nhiễu, hoặc lưu trữ năng lượng trong các mạch điện tử. Đơn vị đo cuộn cảm là Henry (H), thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như milliHenry (mH) hoặc microHenry (µH).

Vai trò của cuộn cảm trong đo lường:

• Kiểm tra chất lượng linh kiện: Việc nắm rõ cách đo cuộn cảm giúp xác định chính xác giá trị điện cảm, từ đó đảm bảo linh kiện hoạt động đúng với thông số kỹ thuật.
• Phát hiện hư hỏng: Đo lường giúp phát hiện các vấn đề như đứt dây, chập mạch, hoặc suy giảm hiệu suất của cuộn cảm.
• Ứng dụng thực tế: Cuộn cảm được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như bộ nguồn, bộ lọc tín hiệu, và mạch cộng hưởng.

Xem thêm: RMS là gì? Tác dụng của RMS trong đo lường

2/ Một số thiết bị đo cuộn cảm phổ biến

Hiện nay có nhiều loại thiết bị hỗ trợ cách đo cuộn cảm với độ chính xác và mức độ phức tạp khác nhau. Lựa chọn thiết bị phù hợp sẽ giúp tối ưu hiệu quả đo lường và đảm bảo độ chính xác.

2.1 Máy đo LCR

Máy đo LCR (Inductance, Capacitance, Resistance) là thiết bị chuyên dụng được thiết kế để đo ba thông số cơ bản của linh kiện điện tử. Đây là cách đo cuộn cảm với độ chính xác cao, có khả năng đo ở nhiều tần số khác nhau và cung cấp thông tin chi tiết về đặc tính của linh kiện.

2.2 Đồng hồ vạn năng

Đồng hồ vạn năng hiện đại nhiều loại đã tích hợp chức năng đo cuộn cảm, mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng. Tuy độ chính xác không cao như máy đo LCR, nhưng vẫn phù hợp nếu bạn muốn nắm bắt sơ bộ cách đo cuộn cảm trong điều kiện đơn giản.

2.3 Máy đo hiện sóng

Máy đo hiện sóng (oscilloscope) có thể được sử dụng để đo cuộn cảm thông qua phương pháp gián tiếp, bằng cách phân tích tín hiệu và tính toán dựa trên các đặc tính tần số. Phương pháp này thường được áp dụng trong các trường hợp cần phân tích chi tiết đặc tính động của cuộn cảm. Tuy nhiên, đây là một phương pháp đòi hỏi kiến thức nền tảng tốt về cách đo cuộn cảm bằng tín hiệu cộng hưởng.

3/ Chi tiết cách đo cuộn cảm bằng các thiết đo phổ biến

Bạn có thể lựa chọn nhiều phương pháp khác nhau tùy theo thiết bị sẵn có và độ chính xác mong muốn. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết cách đo cuộn cảm bằng 3 thiết bị phổ biến hiện nay.

3.1 Cách đo điện cảm bằng máy đo LCR

Máy đo LCR cung cấp kết quả chính xác nhất khi đo giá trị cuộn cảm, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao. Cách đo cuộn cảm bằng thiết bị này như sau:

• Chuẩn bị thiết bị: Kiểm tra và kết nối nguồn điện ổn định cho máy đo LCR, bật máy và chờ khởi động hoàn tất (2–3 phút), kiểm tra đầu đo và dây kết nối.
• Hiệu chuẩn máy: Chạm hai đầu đo để hiệu chuẩn ngắn mạch (Short), để hở hai đầu đo để hiệu chuẩn hở mạch (Open), nhấn nút hiệu chuẩn để hoàn tất.
• Thiết lập thông số: Chọn chế độ đo L (inductance), cài đặt tần số đo (thường 1kHz hoặc 120Hz), chọn thang đo tự động hoặc thủ công phù hợp.
• Kết nối cuộn cảm: Ngắt điện mạch chứa cuộn cảm, tháo cuộn cảm hoặc ngắt ít nhất một đầu, kết nối cuộn cảm vào máy đo đảm bảo tiếp xúc tốt.
• Đo và ghi nhận: Nhấn nút đo (MEASURE/START), chờ kết quả ổn định (1–2 giây), đọc và ghi lại giá trị L hiển thị.

3.2 Sử dụng đồng hồ vạn năng đo cuộn cảm

Đồng hồ vạn năng không phải là thiết bị lý tưởng để đo giá trị điện cảm chính xác, nhưng có thể kiểm tra trạng thái hoạt động của cuộn cảm. Cách đo cuộn cảm bằng thiết bị này như sau:

• Chuẩn bị đồng hồ: Kiểm tra pin, bật đồng hồ, kiểm tra que đo đảm bảo không hỏng hóc.
• Chọn chế độ đo: Xoay núm đến chức năng đo L (ký hiệu cuộn cảm), chọn thang đo phù hợp hoặc bắt đầu từ thang cao nhất nếu không biết giá trị.
• Cắm que đo: Cắm que đỏ vào cổng VΩmA hoặc L, que đen vào cổng COM, đảm bảo cắm chắc chắn.
• Chuẩn bị cuộn cảm: Ngắt điện mạch, tháo hoặc cách ly cuộn cảm, vệ sinh chân nếu bị oxy hóa.
• Tiến hành đo: Chạm que đỏ vào một chân cuộn cảm, que đen vào chân còn lại, giữ ổn định và chờ kết quả hiển thị (2–5 giây).
• Ghi nhận kết quả: Đọc giá trị L (H, mH, µH, nH) trên màn hình, nếu hiển thị OL thì chuyển sang thang cao hơn, ghi lại và so sánh với thông số kỹ thuật.

3.3 Cách đo cuộn cảm bằng máy đo hiện sóng

Máy đo hiện sóng được sử dụng để đo cuộn cảm thông qua các phương pháp gián tiếp, chẳng hạn như đo thời gian tăng/giảm của tín hiệu. Các bước thực hiện:

• Chuẩn bị thiết bị: Bật máy hiện sóng, chuẩn bị tụ điện có giá trị chính xác (100nF–1µF), chuẩn bị máy phát tín hiệu hoặc sử dụng nguồn tích hợp.
• Xây dựng mạch LC: Kết nối cuộn cảm với tụ điện để tạo mạch LC nối tiếp hoặc song song.
• Kết nối thiết bị: Đầu ra tín hiệu vào đầu mạch LC, đầu dò oscilloscope nối giữa cuộn cảm và tụ điện, mass probe nối với mass chung.
• Cài đặt tín hiệu: Đặt máy phát ở chế độ quét tần số (sweep), chọn dải tần phù hợp (100Hz–1MHz), đặt biên độ trung bình (1–2V).
• Tìm tần số cộng hưởng: Quan sát dao động trên màn hình, xác định tần số có biên độ cực đại (LC nối tiếp) hoặc cực tiểu (LC song song), ghi lại tần số cộng hưởng f.
  Tính cuộn cảm: Áp dụng công thức: L = 1 / (4π²f²C), thay giá trị f và C để tính L.
• Xác minh: Lặp lại với tụ khác để kiểm tra, so sánh với phương pháp khác nếu có, ghi nhận sai số và đánh giá độ tin cậy.

4/ Gợi ý một số thiết bị đo cuộn cảm phổ biến

Việc lựa chọn thiết bị phù hợp sẽ quyết định đến chất lượng và hiệu quả khi thực hiện cách đo cuộn cảm.. Dưới đây là một số gợi ý về các dòng sản phẩm uy tín và được sử dụng rộng rãi trong ngành điện tử.

4.1. Máy đo LCR chuyên dụng

Máy đo LCR chuyên dụng là lựa chọn hàng đầu cho các phòng thí nghiệm, xưởng sản xuất và các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao khi thực hiện cách đo cuộn cảm.Các thiết bị này cung cấp nhiều tính năng nâng cao và khả năng đo lường đa dạng.

1 – Thiết Bị Đo LCR Hioki IM3533

Hioki IM3533 là máy đo LCR cao cấp với khả năng thực hiện cách đo cuộn cảm chính xác trong dải tần số rộng từ 4Hz đến 8MHz.Thiết bị này được thiết kế đặc biệt cho việc kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử trong sản xuất công nghiệp và nghiên cứu phát triển. Với giao diện người dùng thân thiện và tính năng tự động hóa cao, IM3533 giúp tối ưu hóa quy trình đo lường.

Đặc điểm nổi bật:

• Độ chính xác cơ bản ±0.05% với tốc độ đo nhanh
• Hỗ trợ đo ở nhiều tần số từ 4Hz đến 8MHz
• Tích hợp chức năng phân loại linh kiện tự động (binning)
• Giao diện cảm ứng màn hình lớn dễ sử dụng
• Khả năng kết nối với máy tính qua USB và LAN

2 – Thiết Bị Đo LCR Hioki IM3523

Hioki IM3523 là phiên bản cơ bản nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác cao, phủ hợp cho các ứng dụng đo lường thông thường trong phòng thí nghiệm và sản xuất. Thiết bị có thiết kế nhỏ gọn, dễ vận chuyển và sử dụng linh hoạt trong nhiều môi trường làm việc khác nhau.

Đặc điểm nổi bật:

• Dải tần số đo từ 1kHz đến 200kHz
• Độ chính xác cơ bản ±0.1% đáp ứng hầu hết nhu cầu
• Thiết kế nhỏ gọn, dễ mang theo
• Pin sạc tích hợp, hoạt động liên tục 7 giờ
• Giá thành hợp lý cho người dùng cá nhân

3 – Thiết Bị Đo LCR Hioki IM3536

Hioki IM3536 là máy đo cuộn cảm cao cấp nhất trong dòng sản phẩm, được trang bị các tính năng tiên tiến phục vụ cách đo cuộn cảm chuyên nghiệp. Sản phẩm này được ưa chuộng trong các phòng thí nghiệm chuẩn và nhà máy sản xuất linh kiện điện tử hàng đầu.

Đặc điểm nổi bật:

• Dải tần số siêu rộng từ 4Hz đến 8MHz với 45 tần số cố định
• Độ chính xác vượt trội ±0.05% trong điều kiện tối ưu
• Tốc độ đo siêu nhanh 16ms cho một phép đo
• Hỗ trợ đầy đủ các thông số L, C, R, Z, Y, θ, Q, D
• Chức năng hiệu chuẩn tự động và bù trừ ký sinh

4.2. Đồng hồ vạn năng

Đồng hồ vạn năng với chức năng đo cuộn cảm là lựa chọn kinh tế và tiện lợi cho hầu hết các ứng dụng thông thường. Các sản phẩm hiện đại đã tích hợp nhiều tính năng hữu ích và đảm bảo độ tin cậy cao.

1 – Hioki DT4282 True RMS

Hioki DT4282 là đồng hồ đo cuộn cảm số chính xác cao với màn hình 5 chữ số, độ phân giải 60.000 count. Thiết bị được thiết kế với khả năng bảo vệ CAT IV 600V và CAT III 1000V, đảm bảo an toàn khi làm việc với các ứng dụng điện áp cao Hioki DT4282 Digital Multimeter – Precise, Durable & Safe. 

Đặc điểm nổi bật:

• Độ chính xác DC cơ bản ±0.025% với dải tần số AC rộng từ 20 Hz đến 100 kHz
• Khả năng đo True RMS chính xác với điện áp AC/DC lên đến 1000V
• Tích hợp bộ lọc cắt sóng hài bậc cao khi đo dạng sóng cơ bản của inverter
• Khả năng chống sốc, chịu được rơi từ độ cao 1 mét
• Cơ chế che terminal ngăn ngừa việc cắm sai đầu đo thử

2 – Đồng hồ vạn năng Fluke 15B+

Fluke 15B+ là sản phẩm nổi tiếng đến từ thương hiệu Fluke, nổi bật với độ bền và khả năng đo lường đáng tin cậy, hỗ trợ hiệu quả cho người dùng thực hành cách đo cuộn cảm.

Đặc điểm nổi bật:

• Thương hiệu Fluke uy tín với chất lượng đã được kiểm chứng
• Dải đo cuộn cảm 1mH đến 100H với độ chính xác ±3%
• Thiết kế chắc chắn chịu được va đập và môi trường khắc nghiệt
• Giao diện đơn giản, dễ sử dụng cho người mới bắt đầu
• Giá thành phải chăng, phù hợp với nhiều đối tượng người dùng

3 – Đồng hồ vạn năng Kyoritsu 2001A 

Kyoritsu Kew Mate 2001A là đồng hồ vạn năng đo cuộn cảm số kết hợp cảm biến kẹp AC/DC có khả năng đo dòng điện lên đến 100A. Thiết bị có thiết kế nhỏ gọn, bền bỉ với màn hình 3400 counts và thanh đồ thị bar graph. Sản phẩm được thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn quốc tế IEC61010-1

Đặc điểm nổi bật:

• Cho phép đo dòng điện AC/DC lên đến 100A bằng cảm biến kẹp mở, dễ sử dụng trong các khu vực cáp chật hẹp mà không cần thao tác mở/đóng
• Màn hình LCD 3400 counts kết hợp với thanh đồ thị bar graph hiển thị trực quan
• Pin hoạt động 45 giờ với chức năng tự động tắt nguồn sau khoảng 10 phút
• Đo điện áp DC từ 0÷340mV đến 600V với các dải 3.4V, 34V, 340V
• Cáp được tăng cường độ bền với bảo vệ cáp mạnh mẽ, đầu đo có thể cố định vào bao đựng

5/ Địa chỉ mua đồng hồ đo cuộn cảm chính hãng, giá tốt

Khi cần mua thiết bị phục vụ cách đo cuộn cảm chính hãng, đảm bảo chất lượng và giá tốt, Hioki Việt Nam là địa chỉ uy tín hàng đầu. Là đại lý chính thức của thương hiệu Hioki tại Việt Nam, công ty cam kết cung cấp sản phẩm 100% chính hãng, đầy đủ giấy tờ bảo hành cùng dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp.

Hioki Việt Nam không chỉ cung cấp các dòng máy đo LCR và đồng hồ vạn năng chất lượng cao mà còn có đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm, sẵn sàng tư vấn và hỗ trợ khách hàng lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất. Bên cạnh đó, công ty còn cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn thiết bị, đào tạo sử dụng và bảo trì thiết bị, đảm bảo khách hàng có được trải nghiệm tốt nhất khi sử dụng sản phẩm.

Với chính sách giá cạnh tranh, ưu đãi đặc biệt cho khách hàng mua số lượng lớn và dịch vụ giao hàng toàn quốc, Hioki Việt Nam xứng đáng là lựa chọn hàng đầu cho nhu cầu mua sắm thiết bị đo lường và thực hiện cách đo cuộn cảm chuyên nghiệp của bạn.