實(shí)際中，往往被測電流的范圍很寬。現(xiàn)拿電爐變壓器舉例，其為專門用于電弧爐冶煉的特種變壓器，它將電網(wǎng)中的高壓小流量電轉(zhuǎn)化為適合電爐生產(chǎn)的低壓大電流電，通過短網(wǎng)、石墨電極將變壓器二次側(cè)低壓大電流電輸送到電爐，所以其二次端輸出為低電壓、大電流，同時具有20%的過載容量，一般在幾安培到幾萬安培之間。而且，在煉鋼過程中，我們需要在不同熔煉階段調(diào)節(jié)控制電弧爐的輸入功率，就要求分辨率達(dá)到十個安培、幾個安培甚至更高，這對測量的靈敏度也提出了更高的要求。下面我們一起看下羅氏線圈測量邏輯系統(tǒng)框圖，如圖1 所示，由以下幾部分組成：①羅氏線圈；②可編程增益放大器；③積分器；④單片機(jī)；⑤顯示/ 通訊接口。

圖1 羅氏線圈測量系統(tǒng)框圖

當(dāng)被測交流電流通過羅氏線圈時感應(yīng)出電勢信號，該電勢信號先通過可編程增益放大器放大，再通過積分器調(diào)整后即可得到與一次電流成正比的輸出電壓，然后送至單片機(jī)輸入端，經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換后，經(jīng)分析處理后通過輸出轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動執(zhí)行元件，同時通過顯示電路發(fā)回顯示各種電氣參數(shù)。羅氏線圈電流傳感器預(yù)留了通訊接口，可與上位機(jī)通訊，接受指令并且發(fā)送電氣參數(shù)。

測量過程可分為以下幾步：

（1）羅氏線圈采集信號，將收集到的電流模擬量轉(zhuǎn)換成按公式（2）的電動勢信號輸出；

（2）利用放大器將羅氏線圈輸出的電動勢信號進(jìn)行放大。因?yàn)閺牧_氏線圈感應(yīng)出的信號可能相當(dāng)微弱，為實(shí)現(xiàn)更高精度的測量則通過放大器放大從線圈感應(yīng)出來的信號電壓。

（3）對羅氏線圈的輸出進(jìn)行積分后還原出被測電流波形，積分后得到與被測電流成線性關(guān)系的交變電壓信號。

（4）輸出信號進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換和軟件處理后送到數(shù)碼顯示，以及給出分合閘指令控制動作元件。