羅氏線圈對信號進(jìn)行了微分,所以為了還原信號,必須外加積分電路。理想積分電路結(jié)構(gòu)簡單,搭配羅氏線圈基本可以不產(chǎn)生畸變,可以很好地傳變一次電流。但在實(shí)際運(yùn)用中,理想積分電路會產(chǎn)生零漂、電壓失調(diào)等問題,所以常常在積分器的反饋電容上并聯(lián)一個電阻來解決這些問題,實(shí)際積分器如圖2所示

圖1分布電容變化時幅頻、相頻特性

圖2實(shí)際積分器
由圖2電路,不難得岀積分電路的傳遞函數(shù)為

式(1)
結(jié)合式(1),可以得出羅氏線圈加積分電路整體的傳遞函數(shù)為

式(3)

式(4)
取R=104Q_R,=10°Q、C=0.1 uF,羅氏線圈參數(shù)繼續(xù)采用表1 數(shù)據(jù),從而得到加了模擬積分器前后的幅頻、相頻特性對比,見圖 3 所示。由圖可知,經(jīng)過積分之后,對于在10 Hz~40 kHz 范圍內(nèi)的信號,幅值增益大約穩(wěn)定在 -71.7 dB。在50 Hz~8.47 kHz 頻率范圍內(nèi)的信號,相位偏移都小于1°總體與積分前的相位相差約90°。這說明該羅氏線圈電流互感器在50 Hz~847 kHz 范圍內(nèi)信號傳變特性良好

圖3 積分前后幅頻、相頻特性對比
若分別改變積分器的::、C的大小,可以得到3個幅頻、相頻特性對比圖,見圖4—圖6。

圖4不同:的幅頻、相頻特性
由積分電路的傳遞函數(shù)式(6 "可以看岀,:的

圖5不同:的幅頻、相頻特性

圖6不同c的幅頻、相頻特性
大小只會影響幅值的大小,而不會改變整體的相頻特性,這與圖4所顯示的結(jié)果相吻合。由圖5、圖6可以看出,增加 R,的值,可以改善互感器在低頻段的幅頻特性,但對高頻段影響不大。C 的值越大,全頻段的幅頻特性都會更好。同時,R,與 C對高頻段的相頻特性影響不大,但在低頻段,R,或 C的值越大,角位移越小,即整體的相頻特性越好。雖然 R,和 C的值越大,互感器的傳變特性越好;但 R,的值越大,直流增益越大,從而導(dǎo)致元件溫漂被放大,而且過大的電容會帶來成本問題,也影響互感器的散熱。所以,在改善羅氏線圈電流互感器的傳變特性時,要綜合考慮多方面因素。