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电感线圈的品质因素Q

调谐环线圈的Q值要求高，由高Q值线圈和电容组成的谐振电路具有较好的谐振特性；由低Q线圈和电容组成的谐振电路的谐振特性不明显。对于耦合线圈，要求可以更低，而对于高频扼流圈和低频扼流圈，则没有要求。Q值的大小影响环路的选择性、效率、滤波特性和频率稳定性。一般希望Q值较大，但增加线圈的Q值并不容易，所以应根据实际应用情况对线圈的Q值提出适当的要求。线圈的品质因数为Q=ωL/R，其中ω——为工作角频率；L——线圈电感；R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻由DC电阻、高频电阻(由趋肤效应和邻近效应引起)介电损耗等组成。为了提高线圈的品质因数q，可以使用镀银铜线来降低高频电阻。用多股绝缘线代替同面的单股线，以减少集肤效应；采用低介电损耗的高频陶瓷作为降低介电损耗的框架。虽然磁芯的使用增加了磁芯的损耗，但是它可以大大减少线圈的匝数，从而减小导线的直流电阻，这有利于提高线圈的Q值。品质因数Q是表示线圈质量的物理量，Q是感抗XL与其等效电阻的比值，即q=XL/r。线圈的Q值越高，环路损耗越小。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。线圈的Q值通常是几十到几百。使用磁芯线圈，多个厚线圈可以提高线圈的Q值。4.分布电容线圈匝之间、线圈和屏蔽之间以及线圈和底板之间的电容称为分布电容。分布电容的存在降低了线圈的Q值，降低了线圈的稳定性，所以线圈的分布电容越小越好。采用分段绕组法可以减小分布电容。5.固有电容线圈绕组匝间存在分布电容，多层绕组层间也存在分布电容。这些分布电容可以等同于与线圈并联的电容C。6.容许误差电感的实际值与标称值之差除以得到的百分比。

我国电感器行业发展现状研究

通过研究发现，中国感应器产业已经从提高生产效率转向技术创新。随着电感器行业的成熟，市场参与者逐渐增多，但本地电感器制造商仍处于弱势地位。另一方面，中国感应器行业上下游议价能力弱，同时行业存在三大壁垒:规模、客户认证和技术。在电感器行业发展的初期，制造商主要着眼于提高生产效率，而在成熟阶段，他们主要推动技术创新。中国电感产业起步较晚，经历了三个明显的发展阶段:阶段是20世纪60年代中期至80年代末，当时***实行改革开放，大力倡导发展高科技电子技术。电感作为三大无源元件，发展迅速。在此期间，中国电感器行业的制造商仍处于萌芽阶段，主要以手工制造为主，生产效率较低。第二阶段是从20世纪80年代末到90年代初，当电行业呈现出本地化生产的趋势。许多企业积极引进生产设备和技术，带动了中国感应器行业的快速发展。电感器制造商一个接一个涌现出来。在这一阶段，电感器制造商摆脱了传统的手工制造模式，采用半自动或全自动卷绕模式，大大提高了生产效率。第三阶段是20世纪90年代以后，中国电感器行业发生了巨大的变化。随着中国经济体制的改革，市场经济自1993年以来逐步发展起来。一大批民营企业崛起成为中国电感器行业的主力军，而一大批国有集体企业因不能适应市场经济的要求而开始退出电感器行业。现阶段，市场竞争激烈，行业早期发展的红利消失，各厂商纷纷通过降价增加市场份额，电感行业整体利润被压缩，一些电感厂商开始寻求技术突破，提高产品的技术附加值，实现技术红利。国内电感器行业规模很大，但并不强大。日本拥有巨大的国内替代空间，在技术上处于地位，在电感器制造方面占据压倒性优势。如图1所示，2017年***电感市场份额前三名来自日本，其中村田占***市场份额的14%，TDK和太阳能感应发电分别占13%，两者合计占***市场份额的40%。

电感式传感

大多数人认为感应感应仅仅是测量线圈和导电目标之间距离的一种方法，但是这种技术还有许多其他的使用情况。例如，你知道螺旋印刷电路板线圈和铜带可以用来测量线性位置吗？

电感-数字转换器(LDC)例如LDC1000可以感测靠近导电目标(例如，一块金属)的电感器的电感变化。LDC可以测量电感变化并提供关于目标位置的信息。

对于我的线性位置滑块，我没有使用通常的方法来改变目标和线圈之间的距离。相反，当线性滑动靶时，我保持靶到线圈的距离不变，并改变整个线圈的金属接触面。为此，我使用了一个从铜带上切割下来的100毫米长的三角形靶。铜带可以穿过三角形的Z宽端，以确保在此位置的Z大金属接触面。

我选择了一个直径为29毫米、每层70圈的2层印刷电路板线圈作为传感器线圈。选择线圈是因为其直径超过了形状目标的Z宽部分。图1是本实验中使用的线圈和三角形铜带靶。

然后我把目标放在离印刷电路板线圈4毫米的地方。当线圈从目标的Z宽部分移动到Z窄部分时，将目标靠近线圈放置会增加电感变化。对于L度线性位置传感器，为了获得Z分辨率，必须尽可能减小目标距离。

我以0.5毫米的步长将目标从位置0(目标的Z宽部分)移动到位置100(Z窄部分)，并测量每个位置的电感。图2是测量数据曲线。

将目标从Z宽位置滑动到Z窄位置可以将传感器电感从175.2μH增加到251.4 μ h。由于两端的电感变化很小，我建议在移动范围内放弃5%的Z高位置和5%的Z低位置。因此，你使用的目标应该比要求的移动范围至少长10%。沿剩余90毫米采集的数据样本单调且具有良好的线性，可用于准确确定铜带目标的位置。

为了获得L-美线性，可以将目标从三角形改变为能够产生线性输出的不同形状。然而，在软件中线性化数据输出通常更容易。

电感线圈的作用

在电子电路中，电感线圈会在一定程度上阻碍交流电流，这与交流频率有对应关系，电感线圈中总电位和电流的变化也有一定的抵消作用。通常，它与电阻或电容形成高通或低通滤波器。在大电流条件下，负载电阻RL很小。如果使用电容滤波电路，电容容量会很大，整流二极管的冲击电流也会很大。在这种情况下，应使用电感滤波器。

当流经电感器的电流改变时，电感器线圈中产生的感应电动势将阻止电流改变。当通过电感线圈的电流增加时，由电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，这阻止了电流的增加，并将一部分电能转换成磁场能量并存储在电感中；当通过电感器的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，这防止了电流减小，并释放储存的能量来补偿电流减小。因此，经过电感滤波后，不仅负载电流和电压的纹波减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。

调谐电路由电感器和电容器组成。当振荡频率和信号频率相等时，电感线圈中的感抗等于线圈中的容抗，电磁能量就会振荡，这就是电感线圈的谐振所起到的作用。