羅氏線(xiàn)圈電流互感器

　　導讀：羅氏線(xiàn)圈電流互感器是一種特殊的電流互感器，其沒(méi)有鐵心，因此具有和普通的電流互感器所不一樣的特點(diǎn)，本文就在講述了羅氏線(xiàn)圈電流互感器的基礎上，將其與普通的電流互感器進(jìn)行了比較，快來(lái)看看吧~

一、羅氏線(xiàn)圈電流互感器- -簡(jiǎn)介

　　羅氏線(xiàn)圈，羅哥夫斯基線(xiàn)圈的簡(jiǎn)寫(xiě)，英文名稱(chēng)為Rogowski Coil，又名為電流測量線(xiàn)圈、微分電流傳感器，由于羅氏線(xiàn)圈不同于電流互感器不含鐵心，故也稱(chēng)其為空心線(xiàn)圈。羅氏線(xiàn)圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線(xiàn)圈，其輸出信號是電流對時(shí)間的微分，再通過(guò)一個(gè)對輸出的電壓信號進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。由于羅氏線(xiàn)圈具有響應速度快、幾乎沒(méi)有相位誤差、不會(huì )飽和、電流可實(shí)時(shí)測量等的特點(diǎn)，現已廣泛應用于可控硅整流、繼電保護、變頻調速、雷電信號采集、短路測試等諸多場(chǎng)合。

二、羅氏線(xiàn)圈電流互感器- -工作原理

　　羅氏線(xiàn)圈的原理圖如下圖所示，羅氏線(xiàn)圈可直接套在被測導體上進(jìn)行交流電流的測量，其主要基于法拉第電磁感應定律和安培環(huán)路定律。當被測電流沿軸線(xiàn)通過(guò)羅氏線(xiàn)圈中心時(shí)，在環(huán)形繞組所包圍的體積內產(chǎn)生相應變化的磁場(chǎng)，強度為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得當其截面為矩形時(shí)，互感系數M=μ0Nhln(b/a)/2π，自感系數L=μ0N^2hln(b/a)/2π。由此可見(jiàn)，線(xiàn)圈一定時(shí)，M為定值，線(xiàn)圈的輸出電壓與di/dt成正比，也就是說(shuō)，羅氏線(xiàn)圈的輸出電壓與被測電流的微分成正比，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。

　　注：H——線(xiàn)圈內部的磁場(chǎng)強度

　　B——線(xiàn)圈內部的磁感應強度

　　μ0——真空磁導率

　　N——線(xiàn)圈匝數

　　e(t)——線(xiàn)圈兩端的感應電壓

　　a——線(xiàn)圈橫截面的內徑

　　b——線(xiàn)圈橫截面的外徑

　　h——截面高度

三、羅氏線(xiàn)圈電流互感器- -與電流互感器的比較

　　電流互感器，有鐵心，一般是把原邊的大電流變換成副邊的小電流，然后通過(guò)I/V變換，輸入到ADC采樣。而羅氏線(xiàn)圈，沒(méi)有鐵心，就是基于法拉第電磁感應定律，直接在副邊產(chǎn)生電壓信號。較電流互感器而言，由于羅氏線(xiàn)圈沒(méi)有鐵心，因此不存在鐵心飽和現象，可以直接測量很大的電流;但正因為其沒(méi)有鐵心，羅氏線(xiàn)圈感應出的電壓信號相對于有鐵心的電流互感器來(lái)說(shuō)非常微弱，而且非常容易受到外部環(huán)境雜散磁場(chǎng)的影響，因此羅氏線(xiàn)圈對繞制工藝的要求是很高。另外，羅氏線(xiàn)圈感應出來(lái)的電壓信號，不能直接用作電流信號，必須要對其進(jìn)行微分運算，才可以還原回你要的電流信號。目前羅氏線(xiàn)圈僅用于特大電流的場(chǎng)合，一般計量?jì)x表都是采用電流互感器。

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