Caracterização de indutores em baixas frequências : métodos, limitações e análise experimental

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo comparativo sobre técnicas de medida de indutância, destacando suas limitações, desafios e aplicabilidades. Dá-se ênfase às medições realizadas em baixas frequências (< 20 Hz), analisando os principais limitantes das técnicas nesse regime, em que efeitos parasitas e o ruído externo são proeminentes. São avaliadas metodologias convencionais de medição, como o uso de medidores LCR e técnicas baseadas em gerador de funções e osciloscópio, além de propor uma alternativa baseada na utilização de amplificadores lock-in. As medições experimentais foram realizadas no Laboratório de Supercondutividade e Magnetismo, do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), permitindo identificar na prática os principais limites de operação de cada abordagem. Os resultados evidenciam que, embora as técnicas convencionais apresentem bom desempenho em faixas intermediárias de frequência, sua precisão se deteriora significativamente no regime de baixas frequências. O amplificador lock-in demonstrou maior confiabilidade neste cenário, permitindo a determinação da indutância em frequências tão baixas como 1 Hz. Isso se deve majoritariamente à sua capacidade de medição discriminada das componentes em fase e quadratura de sinais de baixa amplitude imersos em ruído.