羅氏線圈Rogowski Coil

羅氏線圈是一種空心環(huán)形的線圈，有柔性和硬性?xún)煞N，可以直接套在被測(cè)量的導(dǎo)體上來(lái)測(cè)量交流電流。其設(shè)計(jì)基本原理如圖:

羅氏線圈測(cè)量電流的理論依據(jù)是法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律,當(dāng)被測(cè)電流沿軸線通過(guò)羅氏線圈中心時(shí),在環(huán)形繞組所包圍的體積內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場(chǎng)，強(qiáng)度為H,由安培環(huán)路定律得:

∮H·dl=I(t)

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

其截面為矩形時(shí)，互感系數(shù)M和自感系數(shù)L分別為:

M=μ0Nhln(b/a)/2π

L=μ0N^2hln(b/a)/2π

上式中，H為線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度，B為線圈內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ0為真空磁導(dǎo)率，N為線圈匝數(shù)，e(t)為線圈兩端的感應(yīng)電壓，a, b分別為線圈橫截面的內(nèi)外徑,h為截面高度。

由此可見(jiàn)，線圈一定時(shí)，M為定值，線圈的輸出電壓與di/dt成正比。也就是說(shuō)，羅氏線圈的輸出電壓與被測(cè)電流的微分成正比，只要將其輸出經(jīng)過(guò)的積分器，即可得到與一次電流成正比的輸出電壓。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律及安培環(huán)路定理，羅氏線圈輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與一次電流變化率成正比。也就是其輸出電壓與電流的微分成正比，因此，采用微分的逆運(yùn)算--積分可以將輸出還原為與輸入一次電流成正比的電壓信號(hào)，通過(guò)測(cè)量該信號(hào)，可以更加直接的反映一次電流。

除了固定且已知頻率的標(biāo)準(zhǔn)正弦波之外，測(cè)量時(shí)，羅哥夫斯基線圈需要與積分器配套使用。由于羅哥夫斯基線圈通常用于測(cè)量高頻電流或大電流，測(cè)量環(huán)境具有較大的電磁干擾，測(cè)量時(shí)需要特別注意。為了減小干擾的影響，優(yōu)先選用數(shù)字量輸出的積分器。

數(shù)字量輸出積分器在積分器內(nèi)部即完成了羅哥夫斯基線圈輸出電壓信號(hào)的積分及AD采樣，并將AD采樣結(jié)果以光纖為介質(zhì)上傳至二次儀表或上位機(jī)?？梢杂行П苊鈧鬏斶^(guò)程中的損耗及干擾。使用時(shí)注意積分器與羅哥夫斯基線圈的模擬量連線盡可能短，并盡量采用屏蔽線。

羅氏線圈(Rogowski Coil)，全稱(chēng)羅哥夫斯基線圈，由于羅氏線圈不含鐵芯，也稱(chēng)空心線圈。

羅氏線圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過(guò)一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。該線圈具有電流可實(shí)時(shí)測(cè)量、響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和、幾乎沒(méi)有相位誤差的特點(diǎn)，故其可應(yīng)用于繼電保護(hù)，可控硅整流，變頻調(diào)速，電阻焊等信號(hào)嚴(yán)重畸變以及電爐、短路測(cè)試、雷電信號(hào)采集等大電流的場(chǎng)合。

配合積分器提供的香蕉形插頭、BNC接頭，能夠方便接入采集板卡、示波器和萬(wàn)用表等測(cè)量?jī)x器。

Rogowski Coil isa flexible current probe utilizing the Rogowski principle，which issuitable to conveniently measure single and three phase AC as well as pulsed DCcurrents. After appropriate signal conditioning,it can be used with digital multimeters, recorders and other suitable equipmentto measure current from very low frequencies up to 1MHz.

The probes comprise a flexible air–cored sensor which can be opened,allowing them to be installed around a primary conductor without interruptingthe circuit. The flexible and lightweight measuring head allows quick and easyinstallation in hard to reach areas and with large conductors.

Rogowski Coil is an ideal replacement for medium/large current, currenttransformers(CT's) and has the advantages that it is:

Suitable to measurecurrents from mA to hundreds of kA

Wide dynamic range

Very useful with awkwardshaped conductors or in places with limited available space

No danger fromopen-circuited secondary

Not damaged by largeoverloads

Non-intrusive, no powerdrawn from the main

羅氏線圈又叫電流測(cè)量線圈、微分電流傳感器，是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過(guò)一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。

不含鐵磁性材料，無(wú)磁滯效應(yīng)，幾乎為零的相位誤差;無(wú)磁飽和象，因而測(cè)量范圍可從數(shù)安培到數(shù)百千安的電流;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且和被測(cè)電流之間沒(méi)有直接的電路聯(lián)系;響應(yīng)頻帶寬0.1Hz-1MHz。與帶鐵芯的傳統(tǒng)互感器相比，羅氏線圈具有測(cè)量范圍寬，精度高，穩(wěn)定可靠，響應(yīng)頻帶寬，同時(shí)具有測(cè)量和繼電保護(hù)功能，體積小、重量輕、安全且符合環(huán)保要求。

基于洛氏線圈的具有電流可實(shí)時(shí)測(cè)量、響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和、幾乎沒(méi)有相位誤差的特點(diǎn)，故其可應(yīng)用于繼電保護(hù)，可控硅整流，變頻調(diào)速，電阻焊等信號(hào)嚴(yán)重畸變的場(chǎng)合。

冶煉大電流計(jì)量、測(cè)量

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

羅氏線圈電流傳感器與電流變送器一體化結(jié)構(gòu)，不管一次電流多大，都不需另配電流互感器。

羅氏線圈電流互感器采用插拔式，便于現(xiàn)場(chǎng)連接，連接時(shí)不需拆開(kāi)被測(cè)主回路。

一體化變送器體積小，重量輕，線性好。

可實(shí)現(xiàn)輸入，輸出相互隔離的無(wú)源兩線制4-20mA，工作電源取自負(fù)載DC24V或12V;也可實(shí)現(xiàn)輸入，輸出，電源，三端相互隔離，工作電源單獨(dú)供DC24V

應(yīng)用范圍:

u供/配電系統(tǒng)的電流監(jiān)測(cè)

u過(guò)程控制系統(tǒng)的電流及狀態(tài)監(jiān)測(cè)及通訊傳輸

uMCC馬達(dá)控制中心電流監(jiān)測(cè)及通訊傳輸

u工礦企業(yè)用電設(shè)備的電流監(jiān)測(cè)

u超出標(biāo)準(zhǔn)量程或特殊應(yīng)用場(chǎng)合的可定制

主要技術(shù)參數(shù)

u電源Vs:24VDC 或12V

u輸出負(fù)載RL:0〈RL〈1KΩ

u精度等級(jí):0.5級(jí)

u輸入:5000A~100KA

u輸出4~20mA或0~5V 或數(shù)字信號(hào)

u工作溫度范圍:0-120℃

絕緣強(qiáng)度:1500VDC/1分鐘