羅氏線(xiàn)圈（Rogowski Coil），全稱(chēng)羅哥夫斯基線(xiàn)圈、或羅柯夫斯基線(xiàn)圈，由于羅氏線(xiàn)圈不含鐵芯，也稱(chēng)空心線(xiàn)圈。
　　羅氏線(xiàn)圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線(xiàn)圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過(guò)一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。該線(xiàn)圈具有電流可實(shí)時(shí)測(cè)量、響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和的特點(diǎn)，適用交流尤其是高頻大電流測(cè)量。

 

一螺絲線(xiàn)圈概述

　　羅氏線(xiàn)圈（Rogowski Coil），全稱(chēng)羅哥夫斯基線(xiàn)圈、或羅柯夫斯基線(xiàn)圈，由于羅氏線(xiàn)圈不含鐵芯，也稱(chēng)空心線(xiàn)圈。
　　羅氏線(xiàn)圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線(xiàn)圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過(guò)一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。該線(xiàn)圈具有電流可實(shí)時(shí)測(cè)量、響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和的特點(diǎn)，適用交流尤其是高頻大電流測(cè)量。

 

 

 

二羅氏線(xiàn)圈工作原理

　　羅氏線(xiàn)圈是一種空心環(huán)形的線(xiàn)圈，包括線(xiàn)圈和骨架兩個(gè)部分，骨架有柔性和硬性?xún)煞N，柔性骨架的羅氏線(xiàn)圈也稱(chēng)柔性探頭。羅氏線(xiàn)圈可以直接套在被測(cè)量的導(dǎo)體上來(lái)測(cè)量交流電流。其設(shè)計(jì)基本原理如圖：

　　羅氏線(xiàn)圈測(cè)量電流的理論依據(jù)是法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律,當(dāng)被測(cè)電流沿軸線(xiàn)通過(guò)羅氏線(xiàn)圈中心時(shí),在環(huán)形繞組所包圍的體積內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場(chǎng)，強(qiáng)度為H,由安培環(huán)路定律得：
　　∮H·dl=I(t)
　　由B=μH，e（t）=dΦ/dt，Ф=N∫B·dS，e（t）=M·di/dt，得：
　　其截面為矩形時(shí)，互感系數(shù)M和自感系數(shù)L分別為：
　　M=μ0Nhln(b/a)/2π
　　L=μ0N^2hln(b/a)/2π
　　上式中，H為線(xiàn)圈內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度，B為線(xiàn)圈內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ0為真空磁導(dǎo)率，N為線(xiàn)圈匝數(shù)，e（t）為線(xiàn)圈兩端的感應(yīng)電壓，a, b分別為線(xiàn)圈橫截面的內(nèi)外徑,h為截面高度。
由此可見(jiàn)，線(xiàn)圈一定時(shí)，M為定值，線(xiàn)圈的輸出電壓與di/dt成正比。也就是說(shuō)，羅氏線(xiàn)圈的輸出電壓與被測(cè)電流的微分成正比，只要將其輸出經(jīng)過(guò)的積分器，即可得到與一次電流成正比的輸出電壓。

　　根據(jù)電磁感應(yīng)定律及安培環(huán)路定理，羅氏線(xiàn)圈輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與一次電流變化率成正比。也就是其輸出電壓與電流的微分成正比，因此，采用微分的逆運(yùn)算——積分可以將輸出還原為與輸入一次電流成正比的電壓信號(hào)，通過(guò)測(cè)量該信號(hào)，可以更加直接的反映一次電流。

三數(shù)字積分器

　　除了固定且已知頻率的標(biāo)準(zhǔn)正弦波之外，測(cè)量時(shí)，羅哥夫斯基線(xiàn)圈需要與積分器配套使用。由于羅哥夫斯基線(xiàn)圈通常用于測(cè)量高頻電流或大電流，測(cè)量環(huán)境具有較大的電磁干擾，應(yīng)特別注意干擾對(duì)測(cè)量的影響。
　　為了減小干擾的影響，優(yōu)先選用數(shù)字量輸出的積分器。數(shù)字量輸出積分器在積分器內(nèi)部即完成了線(xiàn)圈輸出電壓信號(hào)的積分及AD采樣，并將AD采樣結(jié)果以光纖為介質(zhì)上傳至二次儀表或上位機(jī)。可以有效避免傳輸過(guò)程中的損耗及干擾。使用時(shí)注意積分器與羅哥夫斯基線(xiàn)圈的模擬量連線(xiàn)盡可能短，并盡量采用屏蔽線(xiàn)。

　　湖南銀河電氣有限公司研制的DT系列數(shù)字變送器內(nèi)置積分器，可與羅氏線(xiàn)圈及WP4000變頻功率分析儀配套測(cè)量各種頻率的交流電流信號(hào)。DT數(shù)字變送器也可直接用于量程范圍內(nèi)的各類(lèi)變頻電量的測(cè)量，對(duì)于高電壓、大電流的變頻電量，可采用更大量程的SP系列變頻功率傳感器配合WP4000變頻功率分析儀進(jìn)行直接測(cè)量。

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