Cewka Rogowskiego jest jednym z powszechnie stosowanych urządzeń do pomiaru prądu przemiennego. Podobnie jak inne urządzenia, takie jak miernik zacisku, multimetr itp. Ta Cewka może być również używana do pomiaru prądu przemiennego. Cewka Rogowskiego jest rodzajem spiralnego uzwojenia lub drutu przypominającego dużą sprężynę. Sprężyna jest tak zraniona, że jeden koniec sprężyny jest odsyłany z powrotem do początkowego końca przez środkową część sprężyny. Dzięki temu oba końce cewki dochodzą do tego samego końca. Cewka ta jest używana głównie do pomiaru prądów przemiennych i pracuje nad koncepcją prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
Obwód cewki Rogowskiego
w tym obwodzie cewki jest on tak zraniony, że począwszy od jednego końca cewka jest zraniona w kształt spiralny, a drugi koniec jest wyprowadzony wewnątrz pustej szczeliny spiralnie ukształtowanej cewki, a oba końce cewki tworzą się w jednym punkcie.
teoria cewki Rogowskiego
służy do pomiaru prądów przemiennych. Działa na zasadzie prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Niezależnie od mierzonego prądu, który płynie w drucie, Cewka Rogowskiego jest umieszczona wokół drutu, pokrywając go. Dzięki indukcji elektromagnetycznej prąd płynący w przewodzie, który ma być mierzony, indukuje EMF w cewce Rogowskiego zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
po indukcji emf w cewce Rogowskiego prąd można zmierzyć za pomocą innego urządzenia pomiarowego, takiego jak miernik zaciskowy. Możemy nawet użyć CRO do pomiaru tego prądu i napięcia indukowanego na cewce Rogowskiego. W konstrukcji cewki Rogowskiego cewka ma kształt spiralny, tak że oba końce cewki dochodzą do tego samego punktu. Następnie cewka ta jest owinięta wokół drutu, aby prąd miał być mierzony.
Cewka Rogowskiego wzór
EMF indukowany w cewce Rogowskiego jest podany przez
E= M*(di/DT)
gdzie E jest EMF indukowany na końcach cewki Rogowskiego, M jest wzajemną indukcyjnością cewki, a di/DT jest szybkością zmiany prądu przez cewkę. Należy zauważyć, że M jest wzajemną indukcyjnością, ale nie indukcyjnością własną. Kiedy rozważamy wzajemną indukcyjność, inne czynniki, takie jak stałe sprzężenia, konwencja punktowa itp. należy również rozważyć.
po zmierzeniu e prąd można zmierzyć za pomocą podstawowego obwodu RC lub prostego miernika zaciskowego, który ponownie działa na zasadzie prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
zasada działania cewki Rogowskiego
jak pokazano na rysunku, cewka o spiralnym kształcie jest cewką. Cewka cylindryczna jest przewodnikiem, dla którego ma być mierzony prąd. Gdy cewka jest owinięta wokół przewodnika, prąd płynący w przewodniku indukuje emf w cewce, ze względu na prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Indukowany emf zależy od liczby zwojów i wzajemnej indukcyjności cewki.
pem mierzy się za pomocą obwodu RC, jak pokazano na rysunku. Obwód RC działa jako obwód integratora do pomiaru napięcia. Możemy nawet zmierzyć napięcie bezpośrednio, za pomocą CRO lub prostego miernika zaciskowego.
Cewka Rogowskiego kontra efekt Halla
w cewce zmierzony prąd musi mieć charakter AC. Ze względu na swój zmienny charakter uzyskuje się względne przemieszczenie pomiędzy cewką a polem magnetycznym. Jest to podstawowe prawo zasady indukcji Faradaya. Ale jeśli przepływający prąd jest prądem stałym, cewka nie może zmierzyć prądu. W takich przypadkach pem indukowany w rdzeniu miałby charakter statyczny.
tak więc do pomiaru statycznego pola elektromagnetycznego stosuje się czujniki oparte na efekcie Halla. Zasadniczo czujniki efektów Halla mogą być używane do wykrywania statycznego pola elektromagnetycznego. Stąd do pomiaru napięcia przemiennego stosuje się cewkę, a do pomiaru napięcia stałego stosuje się czujniki Halla. Obie te zasady można znaleźć w mierniku zaciskowym, który mierzy zarówno prądy AC, jak i DC.
badanie cewki Rogowskiego
w przypadku jakichkolwiek usterek cewkę można łatwo przetestować metodą opartą na impedancji. W przypadku wszelkich usterek w obwodzie otwartym zmierzona impedancja będzie bardzo wysoka. A dla każdego zwarcia w uzwojeniu zmierzona impedancja będzie bardzo niska. Tak więc w oparciu o wartość impedancji można wykonać rodzaj usterki i test cewki.
dokładność cewki Rogowskiego
cewka jest bardzo dokładna, ponieważ mierzy prąd przemienny w oparciu o prawo Faradaya. Nie byłoby minut straty ze względu na szczelinę powietrzną między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, które mogą być ignorowane.
zalety i wady
zalety to
- jest bardzo dokładny i łatwy w użyciu.
- obwód, dla którego mierzy się prąd, nie musi być przerywany
- wydajny jest bardzo wysoki
wadami są
- mierzy tylko prądy AC
- wymagane są zewnętrzne środki do pomiaru prądu. Sama cewka nie może mierzyć prądu
zastosowania
ponieważ cewka Rogowskiego jest używana do pomiaru prądów prądu przemiennego, ma wiele zastosowań. Stosowany jest w miernikach zaciskowych, multimetrach, sondach CRO, sondach sygnałowych, oscyloskopach cyfrowych itp.
stąd widać zasadę działania i działanie cewek Rogowskiego. Ogólnie rzecz biorąc, jest to używane tylko do pomiaru prądów prądu przemiennego. Ciekawe, czy cewka może być używana do pomiaru innych form prądów przemiennych, takich jak fala kwadratowa, trapezowa itp.?