Rogowski-spole är en av de vanliga enheterna för mätning av växelström. Precis som andra enheter, som klämmätare, multimeter, etc. Denna spole kan också användas för att mäta växelström. Rogowski-spolen är en slags spiralformad lindning eller tråd som liknar en stor fjäder. Våren är sårad så att den ena änden av våren skickas tillbaka till början genom vårens mittdel. Med detta kommer båda ändarna av spolen till samma ände. Denna spole används mest för att mäta växelströmmar och arbetar med begreppet Faradays lag om elektromagnetisk induktion.
Rogowski-Spolkretsen
i denna spolkrets är den sårad så att spolen, med början från ena änden, såras i en spiralformad form, och igen bringas den andra änden ut inuti det ihåliga gapet på den spiralformade spolen, och båda ändarna av spolen bildas vid en punkt.
Rogowski spole teori
det används för att mäta AC-strömmar. Det fungerar på begreppet Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Oavsett vilken ström som ska mätas, som strömmar i en tråd, placeras Rogowski-spolen runt tråden och täcker tråden. På grund av elektromagnetisk induktion inducerar strömmen som strömmar i tråden som ska mätas en emf i Rogowski-spolen enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion.
efter induktionen av emf i Rogowski-spolen kan strömmen mätas med hjälp av en ytterligare mätanordning som en klämmätare. Vi kan till och med använda en CRO för att mäta denna ström och spänning som induceras vid Rogowski-spolen. I Rogowskis spoldesign såras spolen i spiralform, så att båda ändarna av spolen kommer till samma punkt. Sedan lindas denna spole runt tråden för att strömmen ska mätas.
Rogowski-Spolformeln
emf inducerad i Rogowski-spolen ges av
E= M*(di/dt)
där E är emf inducerad vid ändarna av Rogowski-spolen, M är spolens ömsesidiga induktans och di/dt är förändringshastigheten för ström genom spolen. Det bör noteras att M är ömsesidig induktans, men inte självinduktans. När vi överväger den ömsesidiga induktansen, andra faktorer som kopplingskonstanter, punktkonvention etc. bör också övervägas.
när E har uppmätts kan strömmen mätas med hjälp av en grundläggande RC-krets eller en enkel klämmätare som återigen fungerar enligt principen om Faradays lag om elektromagnetisk induktion.
arbetsprincip för Rogowski-spolen
som visas i figuren är den spiralformade spolen en spole. Den cylindriska spolen är ledaren, för vilken strömmen ska mätas. När spolen lindas runt ledaren inducerar strömmen som strömmar i ledaren en emf i spolen på grund av Faradays lag om elektromagnetisk induktion. Den inducerade emf beror på antalet varv och ömsesidig induktans hos spolen.
emf mäts med hjälp av en RC-krets som visas i figuren. RC-kretsen fungerar som en integratorkrets för att mäta spänningen. Vi kan till och med mäta spänningen direkt, med hjälp av en CRO eller med en enkel klämmätare.
Rogowski spole kontra Hall effekt
i spolen måste den uppmätta strömmen vara AC i naturen. På grund av sin växlande natur erhålls en relativ förskjutning mellan spolen och magnetfältet. Detta är den grundläggande lagen i Faradays induktionsprincip. Men om strömmen flyter är DC kan spolen inte mäta strömmen. I sådana fall skulle emf inducerad i kärnan vara statisk i naturen.
så för att mäta den statiska emf används Hall-effektbaserade sensorer. I grund och botten kan Hall effects-sensorer användas för att upptäcka statisk emf. Därför används spolen för att mäta växelspänning och för att mäta likspänningshalleffekter sensorer används. Båda dessa principer finns i klämmätaren som mäter både AC-och DC-strömmar.
Rogowski-Spoltestning
vid eventuella fel kan spolen enkelt testas med den impedansbaserade metoden. För eventuella öppna kretsfel kommer den uppmätta impedansen att vara mycket hög. Och för varje kortslutning i lindningen kommer den uppmätta impedansen att vara mycket låg. Så baserat på impedansvärdet kan typen av fel och testning av spolen göras.
Rogowski-Spolnoggrannhet
spolen är mycket exakt eftersom den mäter växelströmmen baserat på Faradays lag. Det skulle finnas små förluster på grund av luftgapet mellan primär-och sekundärlindningen, vilket kan ignoreras.
fördelar och nackdelar
fördelarna är
- det är mycket exakt och lätt att använda.
- kretsen för vilken strömmen mäts behöver inte avbrytas
- effektiv är mycket hög
nackdelarna är
- den mäter endast AC-strömmar
- externa medel för mätning av ström krävs. Spolen i sig kan inte mäta strömmen
applikationer
eftersom Rogowski-spolen används för att mäta växelströmmar har den många applikationer. Den används i klämmätare, multimeter, CRO-sonder, Signalprober, digitala lagringsoscilloskop etc.
därför har vi sett driftsprincipen och arbetet med Rogowski-spolar. I allmänhet används detta endast för att mäta växelströmmar. Det skulle vara intressant att veta om spolen kan användas för att mäta andra former av växelströmmar som en kvadratvåg, trapezformad etc?