罗氏线圈工作原理

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罗氏线圈原理

Rogowski线圈是围绕导体放置的“空芯”环形线圈。由电流产生的交变磁场在线圈中感应出一个电压，该电压与电流的变化率成比例。

线圈的直接输出由Vout=M dI/dt给出，其中M是线圈的互感和dI/dt是电流的变化率。为了完成换能器的工作，对电压进行电子积分，以使积分器的输出为能精确再现电流波形的电压。

图：线圈+积分器

线圈和积分器

线圈的组合和一个积分器提供了一个极其丰富多样的电流测量系统，该系统可以被设计成容纳一个广阔范围内的频率，电流水平和导体尺寸。输出与频率无关。它具有准确的相位响应，可以测量复杂的电流波形和瞬变。

线性：

Rogowski线圈测量系统最重要的特性之一是它固有的线性。线圈不包含饱和组件，并且输出与电流成比例线性增加，直至达到电压击穿确定的工作极限。积分器还固有地线性直到电子元件饱和。线性度使Rogowski线圈易于校准，因为可以在任何方便的电流水平下对换能器进行校准，并且校准对于所有电流（包括非常大的电流）都是准确的。而且，由于其线性，换能器具有非常宽的动态范围和出色的瞬态响应。

线圈绕组：

对于Rogowski线圈，重要的是要确保绕组尽可能均匀。不均匀的绕组使线圈易于受到相邻导体或其他磁场源的磁吸。我们已经开发了用于制作精确绕组的专用机器。线圈有多种样式，包括刚性和柔性线圈，但我们还开发了其他几种变型以满足特定需求。输出指示：

积分器的输出可用于输入阻抗大于5kohm的任何形式的电子指示设备，例如电压表，示波器，瞬态记录仪或保护系统。

分离线圈：

某些设计的线圈可以安装在导体上，而无需断开导体。大多数挠性线圈都可以通过这种方式进行安装，也可以制造分体式刚性线圈。如果两半的对中误差很小，则分流铁芯设备（例如电流互感器）会遭受明显的幅度和相位误差。罗氏线圈没有这个问题。分开的罗氏线圈的连接面未对准对幅度的影响很小，对相位没有影响。

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罗氏线圈电流互感器采用柔性电流传感器（Rogowski线圈电流传感器）作为采集电流传感器，可以测量频率几赫兹到1M，从几安培到几百千安培。其具有的瞬态跟踪能力，可以用于测量尺寸很大或形状不规则的导体电流。广泛应用在传统测量电流的CT无法正常使用的大电流的测量。