Rogowski（簡(jiǎn)稱羅氏）線圈是一種特殊結(jié)構(gòu)的空氣心線圈脈沖電流檢測(cè)工具，由于具有測(cè)量電流脈沖幅值大、頻帶寬、無磁心飽和現(xiàn)象、輸出信號(hào)隔離以及插入損耗小等特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)故障情況下的瞬態(tài)大電流檢測(cè)領(lǐng)域以及脈沖功率技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注。

傳統(tǒng)羅氏線圈的研究按照不同終端電阻下傳感頭輸出信號(hào)所具有的特征分為自積分和外積分形式。自積分式線圈的傳感頭輸出電壓與被測(cè)電流成比例關(guān)系，通常用于測(cè)量兆赫以上的高頻高幅值脈沖大電流，其研究一直集中于對(duì)傳感頭結(jié)構(gòu)、分布參數(shù)對(duì)傳感器高頻響應(yīng)影響的抑制以及對(duì)外部干擾的屏蔽等方面，期望最大限度復(fù)現(xiàn)高頻脈沖電流。目前獲知的自積分線圈所實(shí)現(xiàn)的最高測(cè)量結(jié)果為測(cè)量峰值達(dá)兆安級(jí)、線圈上升時(shí)間為2ns 的電流脈沖[5]。外積分式線圈傳感頭的輸出電壓是被測(cè)電流的微分，因此需要外部附加信號(hào)處理電路對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行還原。常用的信號(hào)處理電路有無源RC 外積分電路、由運(yùn)放構(gòu)成的有源外積分電路，以及數(shù)字積分電路等。與自積分式線圈相比，外積分式羅氏線圈更適于測(cè)量兆赫以下的中低頻脈沖電流。目前對(duì)外積分式羅氏線圈的研究多集中在頻帶的拓展方面，其中最為典型的是W. F. Ray 對(duì)有源、無源外積分的復(fù)合型積分器的改進(jìn)，將傳感器的測(cè)量帶寬擴(kuò)展到1Hz～20MHz，然而這種處理方法受傳感頭分布參數(shù)的影響，其上限被限制在傳感頭的自然角頻率之前而無法進(jìn)一步提高。

通過對(duì)終端電阻值的調(diào)整改變線圈的阻尼率，從而利用0.1MHz 的自積分下限頻率和2.8MHz 的自然諧振頻率將傳感頭的頻率響應(yīng)分作微分、比例和振蕩三個(gè)頻段，根據(jù)選取的不同頻段區(qū)域的特征來設(shè)計(jì)相應(yīng)的積分電路；一種自積分與外積分的復(fù)合式新型積分器的設(shè)計(jì)過程和參數(shù)選取方法，將傳感器的工作頻帶拓寬到線圈的自然諧振頻率。自行設(shè)計(jì)的線圈具有1mV/A 的靈敏度，仿真結(jié)果顯示其在±5°相角誤差范圍內(nèi)具有24Hz～2.8MHz 的帶寬。最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，了基于該積分電路的羅氏線圈傳感器能夠測(cè)量50Hz 小幅值電網(wǎng)電流和具有750A/μs 上升沿的脈沖大電流，且其輸出與高頻交流CT 基本相符。采用該設(shè)計(jì)方法的積分電路在改善傳感頭頻率特性的條件下有望獲得更高的測(cè)量頻帶。