什么是Rogowski线圈:设计,工作及其应用

Rogowski线圈是一种常用的测量设备交流电流.就像其他设备,如钳形表,万用表等。这个线圈也可以用来测量交流电流。Rogowski线圈是一种类似于大弹簧的螺旋线圈或电线。弹簧被损坏后,弹簧的一端通过弹簧的中心部分被送回开始的一端。有了这个,两个线圈的两端来到同一结束。这种线圈主要用于测量交流电流,工作的概念法拉第定律电磁感应。

Rogowski线圈电路

在这个线圈电路中,它是这样被伤,从一端开始,线圈被伤成螺旋形,另一端被带出螺旋形线圈的中空间隙,线圈的两端在一点形成。


Rogowski线圈
Rogowski线圈

Rogowski线圈的理论

它用于测量交流电流。它基于法拉第电磁感应定律的概念。无论要测量的电流是在电线中流动的,Rogowski线圈被放置在电线周围,覆盖电线。由于电磁感应,根据法拉第电磁感应定律,在电线中流动的电流将在Rogowski线圈中产生电动势。

Rogowski线圈的设计
Rogowski线圈的设计

在Rogowski线圈感应到电动势后,电流可以通过使用钳位计之类的进一步测量设备来测量。我们甚至可以使用CRO来测量在Rogowski线圈上感应的电流和电压。在Rogowski线圈的设计,线圈被制成螺旋状,这样,线圈的两端就会到达同一点。然后这个线圈缠绕在电线上,以测量电流。

Rogowski线圈的公式

在Rogowski线圈中感应的电动势是由

E = M * (di / dt)

式中E为Rogowski线圈两端感应的电动势,M为线圈的互感,di/dt为通过线圈的电流变化率。需要注意的是M是互感,但不是互感自身电感.在考虑互感系数时,还应考虑耦合常数、点约定等其他因素。

一旦E被测量出来,电流就可以通过一个基本的RC电路,或者一个简单的钳位计来测量,这也是基于法拉第电磁感应定律的。

Rogowski线圈的工作原理

如图所示,螺旋形状的线圈就是线圈。圆柱形线圈是导体,电流是用来测量的。当线圈缠绕在导体上时,由于法拉第电磁感应定律,在导体中流动的电流会在线圈中产生电动势。感应电动势取决于线圈的匝数和互感。

工作原理
工作原理

电动势测量使用RC电路如图所示。RC电路作为一个积分器电路来测量电压。我们甚至可以直接测量电压,使用CRO或简单的钳位计。

Rogowski线圈对霍尔效应

在线圈中,测量的电流本质上必须是交流电。由于它的交变性质,线圈和磁场之间得到一个相对位移。这就是法拉第感应原理的基本定律。但如果电流是直流电,线圈就无法测量电流。在这种情况下,磁芯中感应到的电动势在本质上是静态的。

因此,为了测量静态电动势,采用了基于霍尔效应的传感器。基本上,霍尔效应传感器可以用来检测静态电动势。因此,测量交流电压用线圈,测量直流电压用霍尔效应传感器。这两种原理都可以在测量交流和直流电流的钳位计中找到。

Rogowski线圈测试

在任何故障的情况下,线圈可以很容易地测试基于阻抗的方法。对于任何开路故障,测量的阻抗将非常高。对于绕组中的任何短路,测量到的阻抗都会非常低。因此,可以根据阻抗值来确定故障类型和线圈的测试。

Rogowski线圈的准确性

线圈是高度精确的,因为它测量交流电流基于法拉第定律。由于一次绕组和二次绕组之间的气隙造成的损失很小,可以忽略不计。

优点和缺点

的优势是

  • 它是高度准确和易于使用。
  • 被测电流的电路不需要被中断
  • 效率很高

缺点是

  • 它只测量交流电流
  • 需要外部测量电流的仪器。线圈本身无法测量电流

应用程序

由于Rogowski线圈用于测量交流电流,它有许多应用。适用于钳位表、万用表、CRO探头、信号探头、数字存储示波器等。

由此我们看到了它的工作原理和工作原理Rogowski线圈.一般来说,这只用于测量交流电流。有趣的是,知道线圈是否可以用来测量其他形式的交流电流,如方波、梯形等?

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