Rogowski Coil är en av de vanligaste anordningarna för mätning av AC-ström . Precis som andra enheter, som klämmätare, multimeter etc. Denna spole kan också användas för att mäta växelström. Rogowski-spolen är en slags spiralformad lindning eller tråd som liknar en stor fjäder. Fjädern är sårad att ena änden av fjädern skickas tillbaka till början av fjäderns mittdel. Med detta kommer båda ändarna av spolen till samma ände. Denna spole används mest för att mäta växelström och fungerar på konceptet Faradays lag av elektromagnetisk induktion.

Rogowski Coil Circuit

I denna spolkrets är den sårad att från början från ena änden lindas spolen i en spiralformad form, och återigen förs den andra änden in i den ihåliga spalten hos den spiralformade spolen och båda ändarna av spolen form vid en tidpunkt.

Rogowski Coil

Rogowski Coil Theory

Den används för att mäta växelström. Det fungerar på begreppet Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Oavsett vilken ström som ska mätas och som flyter i en tråd, är Rogowski-spolen placerad runt tråden och täcker tråden. På grund av elektromagnetisk induktion den ström som strömmar i tråden som ska mätas inducerar en emf i Rogowski-spolen enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion.

Rogowski Coil Design

Efter induktion av emf i Rogowski-spolen kan strömmen mätas med en ytterligare mätanordning som en klämmätare. Vi kan till och med använda en CRO för att mäta denna ström och spänning som induceras vid Rogowski-spolen. I Rogowskis spoldesign, spolen lindas i spiralform, så att båda ändarna av spolen kommer till samma punkt. Sedan lindas denna spole runt tråden för att strömmen ska mätas.

Rogowski Coil Formula

Den emf som induceras i Rogowski-spolen ges av

E = M * (di / dt)

Där E är emf inducerad vid ändarna av Rogowski-spolen, är M den ömsesidiga induktansen för spolen, och di / dt är hastigheten för strömförändring genom spolen. Det bör noteras att M är den ömsesidiga induktansen, men inte självinduktans . När vi överväger den ömsesidiga induktansen bör också andra faktorer som kopplingskonstanter, prickkonvention etc. beaktas.

När E väl har mätts kan strömmen mätas med en grundläggande RC-krets eller en enkel klämmätare som återigen fungerar enligt principen i Faradays lag om elektromagnetisk induktion.

Arbetsprincip för Rogowski Coil

Som visas i figuren är den spiralformade spolen en spole. Den cylindriska spolen är ledaren för vilken strömmen ska mätas. När spolen lindas runt ledaren inducerar strömmen som flyter i ledaren en emf i spolen på grund av Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Den inducerade emf beror på antalet varv och spolens ömsesidiga induktans.

Arbetsprincip

EMF mäts med hjälp av en RC-krets som visas i figuren. RC-kretsen fungerar som en integratorkrets för att mäta spänningen. Vi kan till och med mäta spänningen direkt, med hjälp av en CRO eller med en enkel klämmätare.

Rogowski Coil Versus Hall-effekt

I spolen måste den uppmätta strömmen vara av växelström. På grund av dess alternerande natur erhålls en relativ förskjutning mellan spolen och magnetfältet. Detta är den grundläggande lagen i Faradays induktionsprincip. Men om strömmen är likström kan inte spolen mäta strömmen. I sådana fall skulle emf inducerad i kärnan vara statisk till sin natur.

Så för att mäta den statiska emf används Hall-effektbaserade sensorer. I grund och botten kan Hall-effektsensorer användas för att detektera statisk emf. Följaktligen används spolen för att mäta växelspänning och för att mäta likspänningssal används sensorer för halleffekter. Båda dessa principer finns i klämmätaren som mäter både växelström och likström.

Rogowski Coil Testing

Vid eventuella fel kan spolen enkelt testas med den impedansbaserade metoden. För alla öppna kretsfel kommer den uppmätta impedansen att vara mycket hög. Och för varje kortslutning i lindningen kommer den uppmätta impedansen att vara mycket låg. Så baserat på impedansvärdet kan typen av fel och testning av spolen göras.

Rogowski spolnoggrannhet

Spolen är mycket exakt eftersom den mäter växelströmmen baserat på Faradays lag. Det skulle finnas små förluster på grund av luftspalten mellan primär- och sekundärlindningen, vilket kan ignoreras.

Fördelar och nackdelar

Fördelarna är

Det är mycket exakt och lätt att använda.
Kretsen för vilken strömmen mäts behöver inte avbrytas
Effektiv är mycket hög

Nackdelarna är

Den mäter endast växelström
Externa medel för att mäta ström krävs. Spolen själv kan inte mäta strömmen

Applikationer

Eftersom Rogowski-spolen används för att mäta växelström har den många tillämpningar. Den används i klämmätare, multimeter, CRO-sonder, signalprober, oscilloskop för digital lagring etc.

Därför har vi sett funktionsprincipen och arbetet med Rogowski spolar . I allmänhet används detta endast för att mäta växelström. Det skulle vara intressant att veta om spolen kan användas för att mäta andra former av alternerande strömmar som en fyrkantig våg, trapesform, etc?