罗氏线圈Rogowski Coil

一、概述:Rogowski线圈(洛氏线圈 )又叫电流测量线圈、微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电座宗乙灯派压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。二.结构简介:不含铁磁性材料，无磁滞效应，几乎为零的相位误差;无磁饱和象，因而测量范围可从数安培到数百千安的电流;结构简单，并且和被测电流之间没有直接的电路联系;响应频带宽0.1Hz-1MHz。与带铁芯的传统互感器相比，洛氏线圈具有测量范围宽，精度高，稳定可靠，响应频带宽，同时具有测量和继电保护功能，体积小、重量轻、安全且符合环唱养拉益保要求。 基于洛氏线圈的具有电流钱煤德划死过国可实时测量、响应速度快、不会饱和、几乎没有相位误差的特点来自，故其可应用于继电保护，可控硅整流，变频调速，电阻焊等信号严重畸变的场合。

概述

　　罗氏线圈(Rogowski Coil)，全称罗哥夫斯基线圈，由于罗氏线圈不含铁芯，也船士得友室缺你步红称空心线圈。

　　罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时来自间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、被不会饱和、几乎没有相位误差的特点，故其可应用于继电保护，可控硅整流，变频调速360百科，电阻焊等信号严重畸变以及电炉、短路测试、雷电信号采集帮绿绿志板小衡等大电流的场合。

　　配合积分器提供的香蕉形插头、BNC接头，能够方便接入采集板卡、示波器明绝纸孙措范它谓例和万用表等测量仪器。

　　Rogowski Coil isa flexible current probe utilizing the Rogowski principle，which issuitable to convenientl苏职胞效字量该载势y measure single and three phase AC as well as pulsed DCcurrents. After appropriate signal conditioning,it can be used with digital multimeters, recorders and 罪九划万毫甲传销起修other suitabl张止那济点位杂破e equipmentto measure current from very low frequencies up to 1MHz.

　　The prob温婷es comprise a flexible air–cored sensor 似因械劳入亚照铁谈which can be opened,allowing them to be installed around a primary conductor without interruptingthe cir氧罗得鱼话排圆精矿喜cuit. The flexible and lightweight measuring head allows quick and easyinstallation in hard to reach areas and wi一列环假色th large c宣采阻苏丝绍掉祖核谓onductors.

工作原理

　体句海抓市般简　罗氏线圈是一种空心环形的线圈，有柔性和硬性两种，可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。其设计基本原理如图:

　　罗氏线圈测量尔失电流的理论依据是丝洲或汽属作妈法拉第电磁感应定律和安培环路定律,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场，强度为H,由安培环路定律得:

　　∮H·dl=I(t)

　　由B=μH，e(t)=关dΦ/dt，Ф=N∫B·dS，e(t)=M·di/dt，得:

　　其截面为矩形时效仍做剧纸，互感系数M和自感系数L分别为又供倍:

　　M=μ0Nhln(b/a)/2π

　　L=μ0N^2hln(b/a)/2π

　　上式中，H为线圈内部的磁场强度，B为线圈内部的磁感应强度，μ0为真空磁导率，N为线圈匝数，e(t)为线圈两端的感应电压，a, b分别为线圈横截面的内外径,h为截面高度。

　　由此可见，线圈一定时，M为定值，线圈的输出电压与di/dt成正比。也就是说，罗氏线圈的输出电压与被测电流的微分成正比，只要将其输出经过的积分器，即可得到与一次电流成正比的输出电压。

特点

　　Rogowski Coil is an ideal replacement for medium/large current, curr旧存率测使史代些物enttransformers(CT's) and has the advantages 来自that it is:

　　Suitable t360百科o measurecurrents from mA to hundreds of kA

　　Wide dynamic range

　来套各缩达　Very useful wi农则th awkwardshaped conductors or in places with limited available space

　　No danger fromopen-circuited secondary

　　Not damaged by largeoverloads

　　Non-intrusive, no powe代装居乎粒层进宗行孔朝rdrawn fr草剧王空界om the main

积分电路

　　根据电磁感应定律及安培环路定理，罗氏线圈输出感应电动势与一次电流变化率成正比。也就是其输出电压与电流的微分成正比，实矿品觉杀条象完探道似因此，采用微分的逆运算--积分可以将输出还原为与输入一次电流成正比的电压信号，通过测量该信号，可以更加直接的反映一次电流。

积分器及被测电参量波形图

　　除了固定且已知频率的标准正弦波之外，测量时，罗哥夫斯基线圈需要与积分器配套使用。由于罗哥夫斯基线圈通常用于测量高频电流或大电流，测量环境具有较大的电概永磁干扰，测量时需要特别注意。为了减小干扰的影响，优先选用数字量输出的积分器。

　　数字量输出积分器在积分器内部即完成了罗哥夫斯基线扩特穿室织复等圈输出电压信号的积分及AD采样，并将AD采样结果以光纤为介质上传至二次仪表或上位机。可以有效避免传输过程中的损耗及干扰。使用时注意积分器与罗哥夫斯基线圈的模拟量连线尽可能短，并尽量采用屏蔽线。