Rogowski Coil er et af de mest anvendte apparater til måling af AC-strøm . Ligesom andre enheder som klemmemåler, multimeter osv. Denne spole kan også bruges til at måle vekselstrøm. Rogowski-spolen er en slags spiralformet vikling eller tråd, der ligner en stor fjeder. Fjederen såres således, at den ene ende af fjederen sendes tilbage til startenden gennem den midterste del af fjederen. Med dette kommer begge enderne af spolen til den samme ende. Denne spole bruges hovedsageligt til måling af vekselstrøm og arbejder på konceptet med Faradays lov af elektromagnetisk induktion.

Rogowski Coil Circuit

I dette spolekredsløb såres det således, at spolen begynder fra den ene ende i en spiralformet form, og igen føres den anden ende inde i hulrummet i den spiralformede spole og begge enderne af spolen form på et tidspunkt.

Rogowski spole

Rogowski Coil Theory

Det bruges til at måle vekselstrøm. Det fungerer på begrebet Faradays lov om elektromagnetisk induktion. Uanset hvilken strøm der skal måles, og som strømmer i en ledning, er Rogowski-spolen placeret omkring ledningen og dækker ledningen. På grund af elektromagnetisk induktion den strøm, der strømmer i ledningen, der skal måles, inducerer en emf i Rogowski-spolen i henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induktion.

Rogowski spoledesign

Efter induktion af emf i Rogowski-spolen kan strømmen måles ved hjælp af en yderligere måleenhed som en klemmemåler. Vi kan endda bruge en CRO til at måle denne strøm og spænding induceret ved Rogowski-spolen. I Rogowskis spoledesign, spolen er såret i en spiralformet form, således at begge ender af spolen kommer til det samme punkt. Derefter vikles denne spole rundt om ledningen, så strømmen skal måles.

Rogowski Coil Formula

Emf induceret i Rogowski-spolen er givet af

E = M * (di / dt)

Hvor E er emf induceret i enderne af Rogowski-spolen, er M den gensidige induktans af spolen, og di / dt er hastigheden for strømændring gennem spolen. Det skal bemærkes, at M er den gensidige induktans, men ikke selvinduktans . Når vi overvejer den gensidige induktans, skal andre faktorer som koblingskonstanter, prikkonvention osv. Også overvejes.

Når E er målt, kan strømmen måles ved hjælp af et grundlæggende RC-kredsløb eller en simpel klemmemåler, der igen fungerer på princippet om Faradays lov om elektromagnetisk induktion.

Arbejdsprincip for Rogowski Coil

Som vist i figuren er den spiralformede spiral en spiral. Den cylindriske spole er den leder, som strømmen skal måles for. Når spolen vikles rundt om lederen, inducerer strømmen, der strømmer i lederen, en emf i spolen på grund af Faradays lov om elektromagnetisk induktion. Den inducerede emf afhænger af antallet af drejninger og gensidig induktans af spolen.

Arbejdsprincip

EMF måles ved hjælp af et RC-kredsløb som vist i figuren. RC-kredsløbet fungerer som et integratorkredsløb til måling af spændingen. Vi kan endda måle spændingen direkte ved hjælp af en CRO eller en simpel klemmemåler.

Rogowski Coil Versus Hall-effekt

I spolen skal den målte strøm være af AC-karakter. På grund af dets skiftende natur opnås en relativ forskydning mellem spolen og magnetfeltet. Dette er den grundlæggende lov i Faradays induktionsprincip. Men hvis den strøm, der flyder, er jævnstrøm, kan spolen ikke måle strømmen. I sådanne tilfælde ville emf induceret i kernen være statisk.

Så for at måle den statiske emf anvendes Hall-effektbaserede sensorer. Dybest set kan Hall-effektsensorer bruges til at detektere statisk emf. Derfor bruges spolen til at måle vekselstrømsspænding, og til måling af jævnspænding anvendes hall-sensorer. Begge disse principper findes i klemmemåler, der måler både vekselstrøm og jævnstrøm.

Rogowski Coil Testing

I tilfælde af fejl kan spolen let testes ved hjælp af den impedansbaserede metode. For eventuelle åbne kredsløbsfejl vil den målte impedans være meget høj. Og for enhver kortslutning i viklingen vil den målte impedans være meget lav. Så baseret på impedansværdien kan typen af fejl og test af spolen udføres.

Rogowski Coil-nøjagtighed

Spolen er meget nøjagtig, da den måler vekselstrømmen baseret på Faradays lov. Der ville være små tab på grund af luftspalten mellem primær og sekundær vikling, som kan ignoreres.

Fordele og ulemper

Fordelene er

Det er meget nøjagtigt og let at bruge.
Det kredsløb, som strømmen måles for, behøver ikke at afbrydes
Effektiv er meget høj

Ulemperne er

Den måler kun vekselstrøm
Eksterne midler til måling af strøm er påkrævet. Spolen selv kan ikke måle strømmen

Ansøgninger

Da Rogowski-spolen bruges til at måle vekselstrøm, har den mange anvendelser. Det bruges i klemmemåler, multimeter, CRO-sonder, signalprober, oscilloskoper til digital lagring osv.

Derfor har vi set driftsprincippet og arbejdet med Rogowski spoler . Generelt bruges dette kun til at måle vekselstrøm. Det ville være interessant at vide, om spolen kan bruges til at måle andre former for skiftende strømme som en firkantet bølge, trapezformet osv.?