第6章 电感器的功能与识别检测

6.1 电感器的种类和功能

电感器也称为“电感元件”，它的种类较多，根据功能和应用领域的不同，大体可分为电感线圈、色环电感器、色码电感器和微调电感器四大类。

6.1.1 电感器的种类

1 电感线圈

电感线圈是一种常见的电感器，因其能够直接看到线圈的数量和紧密程度而得名。目前，常见的电感线圈主要有空心电感线圈、磁棒电感线圈和磁环电感线圈等。

（1）空心电感线圈

空心电感线圈是由线圈绕制而成，通常线圈绕制的匝数较少，电感量小，如图6-1所示，常用在高频电路中，如电视机的高频调谐器。

（2）磁棒电感线圈

磁棒电感线圈是一种在磁棒上绕制了线圈的电感元件。这使得线圈的电感量大大增加，如图6-2所示。

（3）磁环电感线圈

磁环电感线圈的基本结构是在铁氧体磁环上绕制线圈，图6-3所示为典型磁环电感线圈的实物外形。

2 色环电感器

色环电感器的电感量固定，它是一种具有磁心的线圈，将线圈绕制在软磁性铁氧体的基体上，再用环氧树脂或塑料封装，并在其外壳上标以色环标识电感量的数值。图6-4所示为典型固定色环电感器的实物外形。

3 色码电感器

色码电感器与固定色环电感器都属于小型的固定电感器，它是用色点标识电感量的数值。图6-5所示为典型色码电感器的实物外形。

这种电感器体积小巧，性能比较稳定。广泛应用于电视机、收录机等电子设备中的滤波、陷波、扼流及延迟线等电路中。

4 微调电感器

微调电感器是指可以调整电感量的电感器，其电路符号为“”。微调电感器一般设有屏蔽外壳，磁心上设有条形槽以便调整。图6-6所示为微调电感器的实物外形。

6.1.2 电感器的功能

电感器就是将导线绕制线圈状制成的，当电流流过时，在线圈（电感）的两端就会形成较强的磁场。由于电磁感应的作用，它会对电流的变化起阻碍作用，因此，电感对直流呈现很小的电阻（近似于短路），而对交流呈现阻抗较高，其阻抗的大小与所通过的交流信号的频率有关。同一电感元件，通过的交流电流的频率越高，则呈现的阻抗越大。

图6-8所示为电感器的基本工作特性示意图。

电感器的两个重要特性：

1）电感器对直流呈现很小的电阻（近似于短路），对交流呈现的阻抗与信号频率成正比，交流信号频率越高，电感器呈现的阻抗越大；电感器的电感量越大，对交流信号的阻抗越大。

2）电感器具有阻止其中电流变化的特性，所以流过电感的电流不会发生突变。

根据电感器的特性，在电子产品中常被作为滤波线圈、谐振线圈等。

1 电感器的滤波功能

由于电感器会对脉动电流产生反电动势，阻碍电流的变化，因此有稳定电流的作用。对交流电流其阻抗很大，但对直流电流其阻抗很小，如果将较大的电感器串接在直流电路中，就可以使电路中的交流成分阻隔在电感上，起到滤除交流的作用，如图6-9所示。

从图6-9中可以看到，交流220 V输入，经变压和整流后输出脉动直流电压，然后经电感器（扼流圈）及平滑电容器为负载供电。电路中的扼流圈实际上就是一个电感元件，它的主要作用是用来阻止直流电压中的交流分量。

2 电感器的谐振功能

电感器通常可与电容器并联构成LC谐振电路，其主要作用是用来选择一定频率的信号。图6-10所示为电感器谐振功能的应用。

由图6-10可知，天线接收空中各种频率的电磁波信号，信号经电容器C_e耦合到由调谐线圈L1和可变电容器C_T组成的谐振电路，经L1和C_T谐振电路的选频作用，被选的电台信号在LC电路中形成谐振有增强该信号电流的作用，把需要的广播节目载波信号选出并通过L2耦合传送到高频放大器电路。

图6-11所示为由电阻和LC并联电路构成的分压电路。

当低频信号加到输入端时，信号经过分压电路输出，由于电感L对低频信号的阻抗很小，因而衰减很大，输出幅度很小。

当高频信号加到输入端时，信号经过分压电路输出，由于电容C对高频信号的阻抗很小，因而衰减量很大，输出信号幅度很小。

当与LC谐振频率相同的信号通过分压电路输出时，由于LC并联电路对该信号的阻抗呈无穷大，因而对输入信号几乎无衰减，输出端可得到最大幅度的信号。

6.2 电感器的检测

6.2.1 电感线圈的检测

由于电感线圈电感量的可调性，在一些电路设计、调整或测试环节，通常需要了解其当前精确的电感量值或其在电路中的特性参数，因此，需借助专用的电感电容测量仪或频率特性测试仪对其进行检测。

1 使用电感电容测量仪检测电感线圈的训练

精确测量电感器的电感量一般使用专用的电感电容测量仪进行检测。具体检测方法如图6-12所示。

电感量（L）=LC读数+LC微调读数=0.01mH+0.0005mH=0.0105mH=10.5μH。

2 使用频率特性测试仪检测电感线圈的训练

使用频率特性测试仪检测电感线圈主要是使用频率特性测试仪对电感线圈与电容器构建的谐振电路（LC谐振电路）进行频率特性的检测，然后通过检测的频率特性曲线完成对电感线圈性能的测试，这种检测方式在电子产品生产调试中十分常用。

使用频率特性测试仪对LC并联谐振电路进行检测时，需先将仪器的“OUTPUT”端连接谐振电路的输入端；仪器的“CHA INPUT”端连接谐振电路的输出端，如图6-13所示。

接着，按照电子产品功能设计要求，设定频率特性测试仪的相关参数信息，如图6-14所示。

根据需求将频率特性测试仪的基本参数设置为：始点频率设为5 kHz，终点频率设为800kHz，仪器将自动显示中心频率及带宽计算（中心频率为402.5kHz，带宽为795kHz）；设置输出增益为－40dB，输入增益为0dB；显示方式为幅频显示；扫描类型为单次，其他参数为开机默认参数。

此时，频率特性测试仪的显示屏上显示当前LC谐振电路的基本频率特性参数，如图6-15所示，识读数值即可了解是否符合生产或调试要求。

6.2.2 色环电感器的检测

检测色环电感器的性能，可以使用具有电感量测量功能的万用表大致测量其电感量，并将实测结果与标称值相比对，来判断电感器的基本性能。

使用万用表检测色环电感器电感量的方法如图6-17所示。

6.2.3 色码电感器的检测

色码电感器的检测方法与色环电感器相同，通常借助万用表对其直流电阻和电感量等参数进行粗略测量即可判断性能状态。由于直流电阻的检测操作十分简单，这里不再重复叙述。

下面以典型电子产品中的色码电感器为例，讲述其电感量的检测方法。如图6-18所示，首先对当前待测色码电感器的标称电感量进行识读。

接下来，我们使用数字万用表（Minipa ET-988型）对色码电感器的电感量进行检测，检测前，根据识读待测色码电感器的标称电感量，设置万用表测量档位，即将量程旋钮调整至“2mH”档，安装附加测试器后进行检测即可，如图6-19所示。

正常情况下，检测色码电感器的电感量为“0.658mH”，根据单位换算公式0.658mH=0.658×10³μH=658μH，若与该色码电感器的标称值基本相近或相符，表明该色码电感器正常。若测得的电感量与标称值相差过大，则该电感器性能不良。

6.2.4 微调电感器的检测

微调电感器一般采用万用表检测内部电感线圈直流电阻值的方法来判断性能状态，即用万用表的电阻档检测其内部电感线圈的阻值，正常情况下，其内部电感线圈的阻值较小，接近于0。

微调电感器的检测方法如图6-20所示。