Расчет катушек индуктивности на микрокалькуляторе

Радиолюбителям часто приходится рассчитывать параметры катушек индуктивности, В одних случаях, когда известны намоточные данные катушки, необходимо определить ее индуктивность. В других случаях, наоборот, нужно рассчитать намоточные данные для получения необходимой индуктивности. При расчете приходится задаваться какими-то одними данными, например диаметром каркаса и шагом намотки, и определять количество витков. Очень часто результат расчета оказывается неудовлетворительным; так как катушка получается либо слишком длинной, либо слишком короткой, либо она вообще не может быть размещена на выбранном каркасе. В результате приходится производить расчет заново, задаваясь другими исходными данными. Обычно необходимость расчета одной катушки встречается редко. Как правило, приходится для приемника, передатчика или трансивера рассчитывать сразу много катушек и каждую из них пересчитывать несколько раз. Формулы расчета сравнительно громоздки, и подобная работа отнимает много времени. Поэтому большую помощь при расчетах катушек может оказать программируемый микрокалькулятор типа БЗ-34 или его аналоги МК-54 и МД-56. Один вариант расчета микрокалькулятор выполняет всего за несколько секунд, а при большом количестве катушек и нескольких вариантах, расчета каждой экономия времени оказывается- весьма значительной.

Программа для расчета однослойных катушек без сердечника приведена в табл. 1.

Программа составлена на основе формулы:

где D — диаметр намотки с учетом толщины провода, см; n — количество витков намотки; t — шаг намотки, мм;

L — индуктивность катушки, мкГн.

Для расчета катушки необходимо задаться диаметром намотки и любыми двумя из трех остальных параметров, содержащихся в формуле. Расчет производят в следующем порядке. В программную память микро калькутлятора вводят программу. Заданные параметры катушки вводят в следующие регистры:

диаметр намотки — в регистр О;

количество витков-— в регистр 1;

шаг намотки — в регистр 2;

индуктивность—в регистр 3.

Один из этих четырех параметров, неизвестный, подлежит расчету и, естественно, не вводится.

Если заданы диаметр намотки, количество витков и шаг намотки, а необходимо определить индуктивность, нажимают клавиши В/О и С/П. После выполнения программы на индикаторе высвечивается значение индуктивности катушки.

Если заданы диаметр намотки, индуктивность и шаг намотки, а необходимо, определить .количество витков, нажимают клавиши БП, 1, 7 и С/П.

Если заданы диаметр намотки, индуктивность и количество витков, а необходимо определить шаг намотки, нажимают клавиши БП, 4, 5 и С/П.

При рядовой намотке виток к витку шаг равен диаметру используемого для намотки провода по изоляции.

Индуктивность многослойной катушки, как и однослойной, зависит от количества витков и геометрии намотки. Программа для расчета многослойных катушек приведена в табл. 2.

В связи с тем что однослойные и многослойные катушки обычно приходится рассчитывать вперемежку, программа для многослойных катушек, размещена по адресам после программы* для расчета однослойных катушек. Таким, образом, обе программы целесообразно ввести в программную память микрокалькулятора сразу, одну за другой, а затем использовать для расчета очередной катушки соответствующую программу. Программа составлена на основе формулы

где D — диаметр каркаса, см;

п — количество витков намотки;

b — длина намотки, см;

с — толщина намотки, см;

L—.индуктивность катушки, мкГн.

При заданных размерах катушки и количестве витков определяем индуктивность. Если же заданы размеры и индуктивность, может быть найдено количество витков катушки. Известные параметры катушки вводят в следующие регистры микрокалькулятора:

диаметр каркаса — в регистр О;

количество витков — в регистр 1;

длина намотки — в регистр 2;

толщина намотки — в регистр 3;

индуктивность — в регистр 4.

Если индуктивность катушки известна, а необходимо определить количество витков, -нажимают клавиши БП, 6, 4 и . С/П, а после останова — вновь С/П. Теперь после- останова на индикаторе высвечивается результат расчета — количество витков катушки.

Если известно количество витков, а необходимо определить индуктивность катушки, нажимают клавиши БП, 6, 4, С/П (как и при определении количества витков), а после останова — БП, 9, 2 и С/П. После выполнения программы на индикаторе высвечивается индуктивность катушки.

После ввода в микрокалькулятор программы, целесообразно проверить отсутствие ошибок при вводе путем решения несколько контрольных задач.

Контрольные задачи к расчету однослойных катушек:

D=l,2 см; n=78; t=0,15 mm; L=51,233683 мкГн.

D=l см; t=0,l mm; L=51,2 мкГн; n=80.

3. D=0,7 см; n=130; L=51,275543 мкГн; t==0,l mm. Контрольные задачи к расчету многослойных катушек:

D=l см; b=1 см; с=0,5 см; L= 1000 мкГн; п = 320,58972.

D=2 см; b=1,2 см; с=0,5 см; n=154; L= =508,92703 мкГн.

Получаемая точность, конечно, не имеет практического значения, и при расчете катушек результаты следует округлять. Однако при решении контрольных задач должны получаться именно такие .результаты, что подтверждает правильность введенной программы.