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羅戈夫斯基線圈的典型問題

來源君億道

Rogowski線圈是一種特殊類型的互感器,由通常為環形的空氣繞組組成。這種線圈允許測量從幾安培到幾百千安培的電流,頻率范圍從幾赫茲到幾百千赫茲,這取決于其設計。

Rogowski線圈被放置在承載電流It)的導體上時,其提供與其互感Mand與電流導數成比例的電壓V011t):

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因此,為了獲得與流動電流成比例的信號,有必要對線圈提供的電壓信號進行積分。這種操作通常通過高性能模擬電子電路來實現。不幸的是,這種方法的特點是模擬電路的典型問題。首先是電子產品的成本。事實上,為了保證合適的性能,應該使用非常高質量的有源和無源元件。此外,由于其性質,模擬電路需要非常昂貴的校準程序。

最后,模擬電子電路的特征在于涉及長期穩定性和對環境條件的敏感性的問題。

眾所周知,所有這些問題在這個特定的應用中都得到了特別強調。實際上,在高精度積分器的設計中,偏置電流、電壓輸入偏移和熱漂移等效應變得更加關鍵。除此之外,高電壓和高電流的存在是強電磁干擾的原因,因此需要特別注意EMC問題。此外,模擬電子器件的設計必須非常可靠,因為很難計劃和實施現場維護和定期校準。

這種換能器的另一個典型問題是其對溫度的依賴性。如果我們考慮Rogowski線圈的電氣模型,它可以由一系列電阻Rc、電感LC和電動勢發生器EE.m.f)表示。所有這些參數都與溫度有關。事實上,溫度變化不僅會導致電阻值的變化,還會導致繞組面積的變化,從而導致電感L的變化。改變電感LC,甚至線圈和承載測量電流的導體之間的互感m也會發生變化,從而產生e.m.f值的變化。

最后,這種換能器的另一個典型問題是它對外部磁場的敏感性。事實上,根據安培定律的理想Rogowski線圈應該提供僅與穿過線圈的導體中流動的電流成比例的信號。不幸的是,任何真正的Rogowski線圈都不能完全排斥外部導體中流動的電流產生的磁場。

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