罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理 积分器工作原理

2021/12/18 06:43 · 传感器知识资讯 ·  · 罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理 积分器工作原理已关闭评论
摘要:

罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理积分器工作原理罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点,适用交流尤其是高频大电流测量。

罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理  积分器工作原理  第1张

罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理 积分器工作原理

  罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点,适用交流尤其是高频大电流测量。
    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。根据数学推导,该电动势与导体中电流的导数成正比,而比例系数跟线圈匝数、骨架横截面、磁导通率等有关,将该电动势积分运算后可还原导体中的电流。一个完整的罗氏线圈电流测量系统应该包括一个线圈和一个积分器,下面我们通过对线圈及积分器的介绍,让大家对罗氏线圈工作原理有一个详尽的了解。
  一、罗氏线圈工作原理
  

  图示:罗氏线圈探头基本结构原理示意图
  罗氏线圈是一种空心环形的线圈,有柔性和硬性两种,可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。其设计基本原理如上图所示:
  罗氏线圈测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律,当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时,在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场,强度为H,由安培环路定律得:
  ∮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)为线圈两端的感应电压a、b分别为线圈横截面的内外径,h为截面高度。由此可见,线圈一定时,M为定值,线圈的输出电压与di/dt成正比。
  二、积分器工作原理
  若想准确将罗氏线圈的线圈感应电动势输出还原为测量的交流电流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,为了放大该感应电压,须在积分器前面加一放大电路。积分是一个非常重要的环节,被还原的信号非常小,为方便测量,先将信号放大再积分,这样一方面可以增大还原信号,另一方面,电容的存在可以过滤掉不必要的干扰。积分器通过对罗氏线圈感应电压的放大和积分处理,可还原出所测量的交流电流。放大积分电路原理图如下所示:
  

  图示:放大积分电路原理示意图

罗氏线圈传感器:一种罗氏线圈传感器及其绕制方法

摘要:

本发明提供一种罗氏线圈传感器及其绕制方法,包括:骨架及至少一个次级绕组;所述骨架的顶面及底面均设有凹槽.所述次级绕组为偶数层,且每层的匝数相同.所述骨架上设有起始端及终止端;次级绕组的每个奇数层从起始端开始,沿骨架顺时针方向缠绕一周后,终止于终止端;次级绕组的每个偶数层从终止端开始,沿骨架逆时针方向缠绕一周后,终止于起始端.本发明的圆形凹槽,可以调节抗干扰输出信号电压高低,并且可以方便调整线圈额定控制点的精度;此外,本发明通过多匝,多层制造可提高小电流控制精度,具有良好的线性特征,且体积小,重量轻,是理想的采集电流的传感器.

展开
罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理  积分器工作原理  第2张

罗氏线圈传感器:罗氏线圈传感器

罗氏线圈传感器
罗氏线圈传感器也叫做柔性探头,CWTXXXXAS/CWTXXXXAM/CWTXXXXAL/CP9000LF系列AC柔性电流探头,是仅测试AC电流信号的探头,具有高带宽,高精度(典型值2%)等特点。可以实现宽广的电流测量范围,频率可从几Hz到数十MHz,电流范围从mA级别到数kA级别,大大解决了电流测试的难题。
一、概述:
CWTXXXXAS系列探头感应环细小柔软,外径典型值1.6mm(1.7mmMax),耐压值高达1kVpk,非常适合MOSFET,IGBT器件管脚电流测量(TO-220,TO-47封装)、电容纹波电流测量等小封装器件电流测量。
CWTXXXXAM系列探头环外径典型值3.8mm,耐压值高达2kVpk,感应环在狭小空间可以自由穿梭,适合大电流测量场合。
CWTXXXXAL系列探头环外径典型值8mm,耐压值高达10kVpk,非常适合大电流,大功率场合。
CP9000LF系列探头,整个环内精度(环交界处除外)典型值2%,带宽高达600kHz(700mm线圈周长)或者1MHz(300 mm线圈周长),探头环外径典型值8mm,耐压值高达10kVpk,非常适合低频大电流,大功率测试场合。
二、产品特点:
1.线圈轻巧柔软且可以自由插拔,可以探测到许多硬制探头无法达到的地方,轻而易举的实现与被测对象连接;
2.插入损耗几乎为零,仅为几个皮亨,对被测对象近乎为零的干扰;
3.标准的BNC输出接口,很方便实现与示波器,数据采集器,数字电压表等连接,观测电流波形;
4.USB供电接口设计,使用更加灵活方便;
5.声光过流报警功能,更具人性化设计;
6.探头环和连接线长度可以根据客户要求定制,满足特殊场合测试要求。
三、柔性电流探头应用:
1.测量电流中的谐波组成
2.检测高频正弦电流波形
3.测量50/60Hz的微小电流
4.测量正弦波中微小的相移
5.半导体开关的电流
6.电容放电测试,纹波测量
7.分布式电流监控
8.电力母线监测
9.监测谐波、功率以及电能质量
10.大型电动机、泵、风机测试
11.IGBT、MOSFET管电流测量
四、CWTXXXXAS/CWTXXXXAM/CWTXXXXAL柔性电流探头电气规格:
测量条件:23℃;60%RH;被测导线从探头感应环中心穿过。
4.1.CWTXXXXAS系列可替代进口PEM探头CWT Ultra-mini系列:
4.2.CWTXXXXAM系列可替代进口PEM探头CWTmini系列:
4.3.CWTXXXXAL系列可替代进口PEM探头CWT系列:
4.4.CP9000LF系列可替代进口PEM探头CWT系列:
五、产品详情图:
六、相关产品:
除了柔性探头之外,我司亦提供低频电流钳,高频电流探头。还有EMI设备:EMI接收机,人工电源网络,隔离变压器,近场探头。
罗氏线圈传感器:一文看懂罗氏线圈工作原理  积分器工作原理  第3张

罗氏线圈传感器:罗氏线圈电流传感器

摘要:

一种罗氏线圈电流传感器,其特征在于它是由绝缘材料软棒,在绝缘材料软棒上均匀地缠绕的多圈成螺旋状的线圈,绝缘保护层I,在绝缘保护层I外部的屏蔽层I及最外层的绝缘保护层II所构成,所说的带线圈,绝缘保护层I,屏蔽层I及最外层的绝缘保护层II的绝缘材料软棒外有线圈绝缘保护套;所说的线圈和屏蔽层I在绝缘材料软棒的同一端的引线呈串联连接.本实用新型的优越性在于采用Rogowski线圈原理的新型电流传感器,使用范围大,输出信号的稳定性好,线性好,精度高,对电网的谐波不敏感;结构简单,重量轻,安装方便,应用广泛,广泛应用在计量和微机控制系统,作信号检测和数据传输用.

展开

您可能感兴趣的文章

本文地址:https://www.ceomba.cn/36137.html
文章标签: ,  
版权声明:本文为原创文章,版权归 ceomba 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

文件下载

老薛主机终身7折优惠码boke112

上一篇:
下一篇:

评论已关闭!