有关罗氏线圈的小知识

2020/1/30 22:41:34 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/2896.html

罗氏线圈又称罗柯夫斯基线圈或空心线圈。罗氏线圈是一种交流电流传感器,是一个空心环形的线圈,可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。昌晖仪表在本文介绍罗氏线圈的小知识。


罗氏线圈的原理
罗氏线圈

罗氏线圈是一种空心环形的线圈,可以直接套在被测量的导体上。导体中流过的交流电流会在导体周围产生一个交替变化的磁场,从而在线圈中感应出一个与电流变比成比例的交流电压信号。线圈的输出电压Uout=Mdi/dt,这里的M为线圈的互感系数,而di/dt则为电流对时间的变化率。

罗氏线圈通过积分器将线圈输出的电压信号进行积分后得到一个交流电压信号,这个电压信号可以准确地再现被测量电流信号的波形。


罗氏线圈及配套积分器是一种通用的电流测量系统,应用的场合很广泛,它对被测电流的频率、电流大小、导体尺寸都无特殊要求。系统的输出信号与被测电流波形相位差小于
0.1°,可测量波形复杂的电流信号,如瞬态冲击电流。

罗氏线圈电流测量系统一个突出的特点就是线性度好。线圈不含磁饱和元件,在量程范
闱内,系统的输出信号与待测电流信号一直是线性的。而系统的量程大小不是由线性度决定的,而是取决于最大击穿电压。积分器也是线性的,量程取决于本身的电气特性。线性度好使得罗氏线圈非常容易标定,因为系统可以使用常见的基准信号进行标定,标定后的系统在整个量程范围内都是线性的,测量结果都是准确的。同时由于线性度好,系统的量程可以随意确定,瞬态反应能力突出。

罗氏线圈与配套产品
除了固定且已知频率的标准正弦波之外,测量时,罗哥夫斯基线圈需要与积分器配套使用。由于罗哥夫斯基线圈通常用于测量高频电流或大电流,测量环境具有较大的电磁干扰,测量时需要特别注意。为了减小干扰的影响,优先选用数字量输出的积分器。

数字量输出积分器在积分器内部即完成了罗哥夫斯基线圈输出电压信号的积分及AD采样,并将AD采样结果以光纤为介质上传至二次仪表或上位机。可以有效避免传输过程中的损耗及干扰。使用时注意积分器与罗哥夫斯基线圈的模拟量连线尽可能短,并尽量采用屏蔽线。

积分器输出的交流电压信号可以在任何输入阻抗大于10kΩ的电气设备上使用,例如电
压表,示波器,瞬态冲击记录仪或保护系统。积分器输出的直流电流信号可以广泛应用在数据采集系统及自动化控制系统中。

罗氏线圈用于测量交流电流,频率为<0.1Hz~1MHz,测量范围为1mA~1MA,精度为
0.1%~1%。罗氏线圈具有极佳的瞬态反应能力,可以用于测量尺寸很大或尺寸形状不规则的导体。罗氏线圈可广泛应用在传统电流测量装置如电流互感器无法正常使用的场合。罗氏线圈特别适用于交流大电流的测量,例如短路电流的测量。

罗氏线圈与传统电流测量装置相比的优点

①无饱和;
②线性度好,标定容易;
③瞬态反应能力突出,可用于中高压保护;
④待测电流频率范围宽,从00.1Hz到1MHz,可用于测量谐波;
⑤待测电流量程大,可从1mA到1MA;
⑥相位差在中频时小于0.1°;
⑦线圈绝缘电压10kV;
⑧无二次开路危险,无过载危险;
⑨尺寸小,安装简单方便,无须破坏导体。维修方便。如何分辨罗氏线圈的优劣?

分辨罗氏线圈优劣的技术指标
罗氏线圈优劣是可以考量的,优质罗氏线圈需要考核以下十个技术指标:
①幅值线性度;
②相位误差;
③输出噪声;
④母线位置灵敏度;
⑤线圈自身形变灵敏度;
⑥受外场干扰灵敏度;
⑦带宽;
⑧温漂;
⑨绝缘特性;
⑩表皮抗老化

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