羅氏電感線圈Rogowski Coil又叫電流測量線圈、導數(shù)電流傳感器，是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路，就可以真實還原輸入電流。
概述
電氣參數(shù)：
?輸入：5A～100KA
?輸出：0～20mA??0～5V??0～10V（客戶自行定義）
?等級：0.5～1%
?頻率：0～3MHZ
工作原理
羅氏線圈是一種交流電流傳感器，是一個空心環(huán)形的線圈，有柔性和硬性兩種，可以直接套在被測量的導體上來測量交流電流。其設計基本原理如圖：
羅氏線圈測量電流的理論依據(jù)是法拉第電磁感應定律和安培環(huán)路定律，當被測電流沿軸線通過羅氏線圈中心時，在環(huán)形繞組所包圍的體積內產生相應變化的磁場，強度為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，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為線圈內部的磁場強度，B為線圈內部的磁感應強度，μ0為真空磁導率，N為線圈匝數(shù)，e（t）為線圈兩端的感應電壓，a,b分別為線圈橫截面的內外徑,h為截面高度。
由此可見，線圈一定時，M為定值，線圈的輸出電壓與di/dt成正比。也就是說，羅氏線圈的輸出電壓與被測電流的導數(shù)成正比，只要將其輸出經過的積分器，即可得到與一次電流成正比的輸出電壓。
特點
積分電路
根據(jù)電磁感應定律及安培環(huán)路定理，羅氏線圈輸出感應電動勢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，通過測量該信號，可以更加直接的反映一次電流。
除了固定且已知頻率的標準正弦信號之外，測量時，羅哥夫斯基線圈需要與積分器配套使用。由于羅哥夫斯基電感線圈通常用于測量高頻電流或大電流，測量環(huán)境具有較大的電磁干擾，測量時需要特別注意。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部即完成了羅哥夫斯基線圈輸出電壓信號的積分及AD采樣，并將AD采樣結果以光纖為介質上傳至二次儀表或上位機。可以有效避免傳輸過程中的損耗及干擾。使用時注意積分器與羅哥夫斯基線圈的模擬量連線盡可能短，并盡量采用屏蔽線。
參考資料 >