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一文看懂罗氏线圈作业原理 积分器作业原理

本站为您提供的一文看懂罗氏线圈工作原理 积分器工作原理,罗氏线圈(Rogowski线圈)又叫电流测量线圈、微分电流传感器,主要用于测量交流电流。罗氏线圈工作原理是线圈骨架围绕被测导体,导体周围的磁场会随着导体中电流的改变而改变,骨架上的漆包线会因此感应出电动势。

  罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性资料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。经过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就能够实在复原输入电流。该线圈具有电流可实时丈量、呼应速度快、不会饱满的特色,适用沟通尤其是高频大电流丈量。

    罗氏线圈(Rogowski线圈)又名电流丈量线圈、微分电流传感器,首要用于丈量沟通电流。罗氏线圈作业原理是线圈骨架环绕被测导体,导体周围的磁场会跟着导体中电流的改动而改动,骨架上的漆包线会因而感应出电动势。依据数学推导,该电动势与导体中电流的导数成正比,而份额系数跟线圈匝数、骨架横截面、磁导通率等有关,将该电动势积分运算后可复原导体中的电流。一个完好的罗氏线圈电流丈量体系应该包含一个线圈和一个积分器,下面咱们经过对线圈及积分器的介绍,让我们对罗氏线圈作业原理有一个翔实的了解。

  一、罗氏线圈作业原理

  

一文看懂罗氏线圈作业原理  积分器作业原理

  图示:罗氏线圈探头根本结构原理示意图

  罗氏线圈是一种空心环形的线圈,有柔性和硬性两种,能够直接套在被丈量的导体上来丈量沟通电流。其规划根本原理如上图所示:

  罗氏线圈丈量电流的理论依据是法拉第电磁感应规律和安培环路规律,当被测电流沿轴线经过罗氏线圈中心时,在环形绕组所围住的体积内发生相应改变的磁场,强度为H,由安培环路规律得:

  ∮H·dl=I(t)

  由B=μH,e(t)=dΦ/dt,Ф=N∫B·dS,e(t)=M·di/dt,得:

  其截面为矩形时,互感系数M和自感系数L分别为:

  M=μ0Nhln(b/a)/2π

  L=μ0N^2hln(b/a)/2π

  上式中,H为线圈内部的磁场强度,B为线圈内部的磁感应强度,μ为真空磁导率,N为线圈匝数,e(t)为线圈两头的感应电压a、b分别为线圈横截面的内外径,h为截面高度。由此可见,线圈一守时,M为定值,线圈的输出电压与di/dt成正比。

  二、积分器作业原理

  若想精确将罗氏线圈的线圈感应电动势输出复原为丈量的沟通电流i,还必须加一个反相积分电路。因罗氏线圈感应出的电压很小,为了扩大该感应电压,须在积分器前面加一扩大电路。积分是一个十分重要的环节,被复原的信号十分小,为便利丈量,先将信号扩大再积分,这样一方面能够增大复原信号,另一方面,电容的存在能够过滤掉不必要的搅扰。积分器经过对罗氏线圈感应电压的扩大和积分处理,可复原出所丈量的沟通电流。扩大积分电路原理图如下所示:

  

一文看懂罗氏线圈作业原理  积分器作业原理

  图示:扩大积分电路原理示意图

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