bobina Rogowski este unul dintre dispozitivele utilizate în mod obișnuit pentru măsurarea curentului alternativ. La fel ca alte dispozitive, cum ar fi clema metru, multimetru, etc. Această bobină poate fi utilizată și pentru măsurarea curentului alternativ. Bobina Rogowski este un fel de înfășurare elicoidală sau sârmă asemănătoare unui arc mare. Arcul este rănit astfel încât, un capăt al arcului este trimis înapoi la sfârșitul început prin partea centrală a arcului. Cu aceasta, ambele capete ale bobinei ajung la același capăt. Această bobină este utilizată mai ales pentru măsurarea curenților de curent alternativ și funcționează pe conceptul Legii lui Faraday a inducției electromagnetice.
circuitul bobinei Rogowski
în acest circuit al bobinei, este rănit astfel încât, începând de la un capăt, bobina este rănită într-o formă elicoidală, iar din nou celălalt capăt este scos în interiorul golului gol al bobinei în formă elicoidală și ambele capete ale bobinei se formează la un moment dat.
teoria bobinei Rogowski
se utilizează pentru măsurarea curenților de curent alternativ. Funcționează pe conceptul Legii lui Faraday a inducției electromagnetice. Pentru orice curent care trebuie măsurat, care curge într-un fir, bobina Rogowski este plasată în jurul firului, acoperind firul. Datorită inducției electromagnetice, curentul care curge în firul care urmează să fie măsurat induce un emf în bobina Rogowski conform Legii inducției electromagnetice a lui Faraday.
după inducerea emf în bobina Rogowski, curentul poate fi măsurat folosind un dispozitiv de măsurare suplimentar, cum ar fi un clește. Putem folosi chiar și un CRO pentru a măsura acest curent și tensiunea indusă la bobina Rogowski. În designul bobinei lui Rogowski, bobina este rănită într-o formă elicoidală, astfel încât ambele capete ale bobinei ajung în același punct. Apoi, această bobină este înfășurată în jurul firului pentru ca curentul să fie măsurat.
Formula bobinei Rogowski
emf indusă în bobina Rogowski este dată de
E= M*(di/dt)
unde E este emf indusă la capetele bobinei Rogowski, M este inductanța reciprocă a bobinei, iar di/dt este rata de schimbare a curentului prin bobină. Trebuie remarcat faptul că M este inductanța reciprocă, dar nu autoinductanța. Când luăm în considerare inductanța reciprocă, alți factori, cum ar fi constantele de cuplare, Convenția dot etc. ar trebui, de asemenea, luate în considerare.
odată ce E-ul este măsurat, curentul poate fi măsurat folosind un circuit RC fundamental sau un simplu contor de cleme care funcționează din nou pe principiul legii Faraday a inducției electromagnetice.
principiul de funcționare al bobinei Rogowski
așa cum se arată în figură, bobina în formă elicoidală este o bobină. Bobina cilindrică este conductorul, pentru care trebuie măsurat curentul. Când bobina este înfășurată în jurul conductorului, curentul care curge în conductor induce un emf în bobină, datorită Legii lui Faraday de inducție electromagnetică. Emf indus depinde de numărul de rotații și de inductanța reciprocă a bobinei.
emf se măsoară utilizând un circuit RC așa cum se arată în figură. Circuitul RC acționează ca un circuit integrator pentru a măsura tensiunea. Putem măsura chiar tensiunea direct, folosind un CRO sau printr-un simplu contor de clemă.
bobina Rogowski față de efectul Hall
în bobină, curentul măsurat trebuie să fie de natură AC. Datorită naturii sale alternative, se obține o deplasare relativă între bobină și câmpul magnetic. Aceasta este legea fundamentală a principiului inducției lui Faraday. Dar dacă curentul care curge este DC, bobina nu poate măsura curentul. În astfel de cazuri, emf indus în miez ar fi static în natură.
deci, pentru a măsura EMF static, se folosesc senzori pe bază de efect Hall. Practic, senzorii de efecte Hall pot fi utilizați pentru a detecta EMF static. Prin urmare, pentru a măsura tensiunea AC, bobina este utilizată și pentru a măsura tensiunea DC sunt utilizați senzori de efecte hall. Ambele principii pot fi găsite în clema care măsoară atât curenții de curent alternativ, cât și cei de curent continuu.
testarea bobinei Rogowski
în cazul unor defecțiuni, bobina poate fi testată cu ușurință prin metoda bazată pe impedanță. Pentru orice defecte de circuit deschis, impedanța măsurată va fi foarte mare. Și pentru orice scurtcircuit în înfășurare, impedanța măsurată va fi foarte scăzută. Deci, pe baza valorii impedanței, se poate face tipul de defecțiune și testarea bobinei.
precizia bobinei Rogowski
bobina este foarte precisă, deoarece măsoară curentul alternativ pe baza Legii lui Faraday. Ar exista pierderi minime din cauza decalajului de aer dintre înfășurarea primară și cea secundară, care poate fi ignorată.
avantaje și dezavantaje
avantajele sunt
- este foarte precis și ușor de utilizat.
- circuitul pentru care se măsoară curentul nu trebuie întrerupt
- eficient este foarte mare
dezavantajele sunt
- măsoară numai curenții de curent alternativ
- sunt necesare mijloace externe pentru măsurarea curentului. Bobina în sine nu poate măsura curentul
Aplicații
deoarece bobina Rogowski este utilizată pentru a măsura curenții de curent alternativ, are numeroase aplicații. Acesta este utilizat în clemă metru, multimetru, sonde CRO, sonde de semnal, osciloscoape de stocare digitale, etc.
prin urmare, am văzut principiul de funcționare și de lucru de bobine Rogowski. În general, acest lucru este utilizat numai pentru a măsura curenții de curent alternativ. Ar fi interesant să știm dacă bobina poate fi utilizată pentru a măsura alte forme de curenți alternativi, cum ar fi un val pătrat, trapezoidal etc?