Co je Rogowski Coil: Design, Working & its Applications

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Rogowski Coil je jedním z běžně používaných přístrojů pro měření Střídavý proud . Stejně jako ostatní zařízení, například klešťový měřič, multimetr atd. Tuto cívku lze také použít 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 středovou částí pružiny. Tímto způsobem dosáhnou oba konce cívky stejného konce. Tato cívka se většinou používá k měření střídavých proudů a pracuje na konceptu Faradayův zákon elektromagnetické indukce.

Rogowského obvod cívky

V tomto obvodu cívky je to zraněno tak, že počínaje od jednoho konce je cívka navinuta ve spirálovitém tvaru a druhý konec je vyveden ven uvnitř duté mezery spirálovitě tvarované cívky a oba konce cívky formulář v jednom bodě.




Rogowského cívka

Rogowského cívka

Teorie Rogowského cívky

Používá se k měření střídavých proudů. Funguje na konceptu Faradayova zákona elektromagnetické indukce. Pro jakýkoli proud, který má být měřen, který protéká drátem, je Rogowského cívka umístěna kolem drátu a zakrývá jej. Kvůli elektromagnetická indukce , proud protékající vodičem, který má být měřen, indukuje emf v Rogowského cívce podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce.



Rogowského design cívky

Rogowského design cívky

Po indukci emf v Rogowského cívce lze proud měřit pomocí dalšího měřicího zařízení, jako je klešťový měřič. Můžeme dokonce použít CRO k měření tohoto proudu a napětí indukovaného na Rogowského cívce. v Rogowského design cívky, cívka je zraněna ve šroubovicovém tvaru, takže oba konce cívky přicházejí do stejného bodu. Poté se tato cívka omotá kolem drátu, aby se změřil proud.

Rogowského vzorec cívky

Emf indukovaný v Rogowského cívce je dán vztahem

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 procházejícího cívkou. Je třeba poznamenat, že M je vzájemná indukčnost, ale není vlastní indukčnost . Když uvažujeme o vzájemné indukčnosti, měli bychom vzít v úvahu i další faktory, jako jsou vazebné konstanty, konvence teček atd.

Jakmile je E změřeno, proud lze měřit pomocí základního RC obvodu nebo jednoduchého klešťového měřiče, který opět funguje 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 se má měřit proud. Když je cívka omotána kolem vodiče, indukuje proud protékající vodičem v cívce emf kvůli Faradayovu zákonu elektromagnetické indukce. Indukovaný emf závisí na počtu závitů a vzájemné indukčnosti cívky.

Pracovní princip

Pracovní princip

Emf se měří pomocí RC obvodu, jak je znázorněno na obrázku. RC obvod funguje jako integrační obvod pro měření napětí. Můžeme dokonce měřit napětí přímo pomocí CRO nebo jednoduchého klešťového měřiče.

Rogowski Coil Versus Hall efekt

V cívce musí být měřený proud přirozeně střídavý. Díky své střídavé povaze se získá relativní posun mezi cívkou a magnetickým polem. Toto je základní zákon Faradayova principu indukce. Pokud je však proud protékající stejnosměrným proudem, cívka nemůže proud měřit. V takových případech by emf indukovaný v jádru měl statickou povahu.

K měření statického emf se tedy používají senzory založené na Hallově efektu. K detekci statického emf lze v zásadě použít senzory Hallova efektu. Proto se pro měření střídavého napětí používá cívka a pro měření stejnosměrného napětí se používají senzory Hallových efektů. Oba tyto principy lze nalézt v klešťovém měřiči, který měří střídavé i stejnosměrné proudy.

Rogowského testování cívky

V případě jakýchkoli poruch lze cívku snadno otestovat metodou založenou na impedanci. U jakýchkoli poruch otevřeného obvodu bude měřená impedance velmi vysoká. A při jakémkoli zkratu ve vinutí bude měřená impedance velmi nízká. Na základě hodnoty impedance lze tedy provést typ poruchy a testování cívky.

Přesnost Rogowského cívky

Cívka je velmi přesná, protože měří střídavý proud na základě Faradayova zákona. Došlo by k minutovým ztrátám způsobeným vzduchovou mezerou mezi primárním a sekundárním vinutím, které lze ignorovat.

Výhody a nevýhody

Výhody jsou

  • Je vysoce přesný a snadno použitelný.
  • Obvod, pro který se měří proud, nemusí být přerušován
  • Efektivita je velmi vysoká

Nevýhody jsou

  • Měří pouze střídavé proudy
  • K měření proudu jsou zapotřebí externí prostředky. Samotná cívka nedokáže měřit proud

Aplikace

Protože Rogowského cívka se používá k měření střídavých proudů, má mnoho aplikací. Používá se klešťový měřič, multimetr, sondy CRO, signální sondy, digitální osciloskopy atd.

Proto jsme viděli princip fungování a fungování Rogowského cívky . Obecně se to používá pouze k měření střídavých proudů. Bylo by zajímavé vědět, zda lze cívku použít k měření jiných forem střídavých proudů, jako je obdélníková vlna, lichoběžníkový atd.?