4 Métodos Práticos para Medir Indutores
Medições de indutores são essenciais em projetos de eletrônica, especialmente na eletrônica de potência. Entretanto, o custo e a disponibilidade de instrumentos como pontes LCR nem sempre estão ao alcance de todos. Este artigo apresenta quatro métodos eficazes para medir indutores com precisão usando componentes acessíveis e ferramentas básicas.
Método 1: Circuito Tanque LC com Degrau de Tensão
Princípio: Um circuito LC em paralelo é excitado com uma onda quadrada, e a resposta oscilatória é observada no osciloscópio [1].
Procedimento:
- Conecte um capacitor conhecido em paralelo com o indutor.
- Aplique uma tensão quadrada através de um capacitor de acoplamento.
- Meça a frequência da ressonância observada.
- Calcule a indutância usando a equação:
Vantagens:
- Alta precisão em baixas frequências.
- Ideal para uso com osciloscópio.
Método 2: Divisor de Impedância com Onda Senoidal
Princípio: Um circuito série com indutor e resistor é excitado com uma onda senoidal, ajustando a frequência até que a tensão em ambos se iguale [2],[3]. O mesmo princípio pode ser aplicado a um circuito LC [4].
Procedimento:
- Use dois multímetros ou um osciloscópio para medir as tensões.
- Ajuste a frequência até que as tensões RMS sejam iguais.
- Calcule a indutância:
Vantagens:
- Simples de implementar.
- Não exige osciloscópio obrigatoriamente.
Método 3: Oscilador com Comparador LM311
Princípio: O circuito oscila automaticamente na frequência de ressonância do tanque LC e essa frequência é medida com um frequencímetro [5],[6].
Procedimento:
- Monte um oscilador com realimentação positiva usando LM311.
- Insira o indutor junto a um capacitor conhecido.
- Meça a frequência gerada.
- Calcule a indutância conforme a fórmula do método 1.
Vantagens:
- Não exige gerador de funções nem osciloscópio.
- Pode ser implementado com Arduino ou PIC.
Método 4: Medição da Impedância Equivalente
Princípio: Usa-se um resistor de referência em série com o indutor para medir a impedância em função da frequência [7].
Procedimento:
- Aplique uma onda senoidal ao circuito série.
- Meça as tensões nos terminais do resistor (A1) e do indutor (A2).
- Calcule a impedância:
- Separe parte resistiva e indutiva com análise fasorial.
Vantagens:
- Permite medir indutância e resistência série.
- Funciona para diferentes frequências.
Aplicação Prática
Para validar os métodos, considerei dois indutores diferentes: um com núcleo de ferrite e outro com núcleo de pó de ferro: A tabela abaixo compara os resultados em relação à medição com uma ponte LCR de bancada. No vídeo do canal é possível ver detalhes práticos das medições.
Considerações Finais
Cada método apresentado tem suas vantagens dependendo da aplicação, recursos disponíveis e faixa de frequência desejada. A variação da indutância com a frequência, causada por elementos parasitas como capacitâncias e resistências internas, é um fenômeno real que precisa ser considerado. Esses métodos demonstraram precisão comparável às medições feitas com uma ponte LCR, mostrando-se soluções viáveis e eficazes para amadores e profissionais.
Esses conhecimentos oferecem autonomia para quem deseja explorar o mundo da eletrônica de forma prática e econômica.
Referências
[1] How to measure value of Inductor or Capacitor using Oscilloscope – Resonant Frequency Method
[2] Como medir Indutância com multímetro!
[3] A Simple Method to Measure Unknown Inductors
[5] Very Accurate LC Meter based on PIC16F628A
[6] J. Everly. “An LC meter project provides a capstone experience in topics of applied design course.” American Society for Engineering Education, 2006.
[7] Capacitance and Inductance Measurements Using an Oscilloscope and a Function Generator | Tektronix
About The Author
Caio Moraes
Atualmente é doutorando em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrônica de Potência na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Possui mestrado e graduação em Engenharia Elétrica pela UFSC e pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), respectivamente. E também é formado em Eletrotécnica com enfase em Controle e Processos Industriais, pela Escola Técnica Estadual (ETEC) de Ilha Solteira. Tem experiência e interesse nas áreas de eletrônica de potência, sistemas de controle e sistemas embarcados, mais especificamente nos temas de modelagem dinâmica de conversores estáticos, inversores conectados à rede, gerenciamento de energia em microrredes CC, veículos elétricos e controle digital aplicado a conversores estáticos.