Rogowski Coil je jedním z běžně používaných zařízení pro měření střídavého proudu. Stejně jako ostatní zařízení, jako je upínací měřič, multimetr atd. Tato cívka může být také použita k měření střídavého proudu. Rogowského cívka je druh spirálového vinutí nebo drátu připomínajícího velkou pružinu. Pružina je zraněna tak, že jeden konec pružiny je poslán zpět na začátek konce středovou částí pružiny. Tím se oba konce cívky dostanou na stejný konec. Tato cívka se většinou používá pro měření střídavých proudů a pracuje na konceptu Faradayova zákona elektromagnetické indukce.
Rogowského cívkový obvod
v tomto cívkovém obvodu je zraněn tak, že počínaje jedním koncem je cívka zraněna ve spirálovitém tvaru a druhý konec je opět vyveden dovnitř duté mezery spirálovitě tvarované cívky a oba konce cívky se tvoří v jednom bodě.
teorie Rogowského cívky
používá se k měření střídavých proudů. Pracuje na konceptu Faradayova zákona elektromagnetické indukce. Pro jakýkoli proud, který má být měřen, který teče v drátu, je Rogowski cívka umístěna kolem drátu, pokrývající drát. V důsledku elektromagnetické indukce indukuje proud proudící v drátu, který má být měřen, emf v rogowského cívce podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce.
po indukci emf v rogowského cívce lze proud měřit pomocí dalšího měřicího zařízení, jako je upínací měřič. Můžeme dokonce použít CRO k měření tohoto proudu a napětí indukovaného na rogowského cívce. V konstrukci Rogowského cívky je cívka zraněna ve spirálovitém tvaru, takže oba konce cívky přicházejí do stejného bodu. Pak je tato cívka omotána kolem drátu, aby se měřil proud.
vzorec Rogowského cívky
emf indukovaný v rogowského cívce je dán
E= m * (di/dt)
kde E je emf indukovaný na koncích Rogowského cívky, M je vzájemná indukčnost cívky a di / dt je rychlost změny proudu cívkou. Je třeba poznamenat, že M je vzájemná indukčnost, ale ne vlastní indukčnost. Když uvažujeme o vzájemné indukčnosti, další faktory, jako jsou spojovací konstanty, tečková konvence atd. mělo by se také zvážit.
po měření E lze proud měřit pomocí základního RC obvodu nebo jednoduchého upínacího měřiče, který opět pracuje na principu Faradayova zákona elektromagnetické indukce.
pracovní princip Rogowského cívky
jak je znázorněno na obrázku, spirálovitě tvarovaná cívka je cívka. Válcová cívka je vodič, pro který má být měřen proud. Když je cívka ovinuta kolem vodiče, proud proudící ve vodiči indukuje emf v cívce, kvůli Faradayovu zákonu elektromagnetické indukce. Indukovaný emf závisí na počtu závitů a vzájemné indukčnosti cívky.
emf se měří pomocí RC obvodu, jak je znázorněno na obrázku. RC obvod funguje jako integrátorový obvod pro měření napětí. Můžeme dokonce měřit napětí přímo pomocí CRO nebo pomocí jednoduchého upínacího měřiče.
Rogowského cívka Versus Hallův efekt
v cívce musí být měřený proud střídavého charakteru. Díky své střídavé povaze se získá relativní posun mezi cívkou a magnetickým polem. Toto je základní zákon Faradayova indukčního principu. Pokud je však proud proudící stejnosměrný, cívka nemůže měřit proud. V takových případech by emf indukovaná v jádru měla statickou povahu.
takže pro měření statického emf se používají senzory založené na Hallově efektu. Senzory Hallových efektů lze v zásadě použít k detekci statického emf. Proto se pro měření střídavého napětí používá cívka a pro měření stejnosměrného napětí se používají senzory hallových efektů. Oba tyto principy lze nalézt v upínacím měřiči, který měří střídavé i stejnosměrné proudy.
testování cívky Rogowski
v případě jakýchkoli poruch může být cívka snadno testována metodou založenou na impedanci. U všech poruch otevřeného obvodu bude měřená impedance velmi vysoká. A pro jakýkoli zkrat ve vinutí bude měřená impedance velmi nízká. Takže na základě hodnoty impedance lze provést typ poruchy a testování cívky.
Rogowského přesnost cívky
cívka je vysoce přesná, protože měří střídavý proud na základě Faradayova zákona. Došlo by ke ztrátám minut v důsledku vzduchové mezery mezi primárním a sekundárním vinutím, které lze ignorovat.
výhody a nevýhody
výhody jsou
- je vysoce přesný a snadno použitelný.
- obvod, pro který je měřen proud, nemusí být přerušen
- efektivní je velmi vysoká
nevýhody jsou
- měří pouze střídavé proudy
- je vyžadován externí prostředek pro měření proudu. Cívka sama o sobě nemůže měřit proud
aplikace
protože Rogowského cívka se používá k měření střídavých proudů, má mnoho aplikací. Používá se v upínacím měřiči, multimetru, sondách CRO, signálních sondách, osciloskopech digitálního úložiště atd.
proto jsme viděli princip fungování a práci rogowského cívek. Obecně se to používá pouze k měření střídavých proudů. Bylo by zajímavé vědět, zda cívka může být použita k měření jiných forem střídavých proudů, jako je čtvercová vlna, lichoběžník atd.?