Rogowski Coil on yksi yleisimmin käytetyistä laitteista AC-virta . Aivan kuten muut laitteet, kuten puristin, yleismittari jne. Tätä kelaa voidaan käyttää myös vaihtovirran mittaamiseen. Rogowskin kela on eräänlainen kierteinen käämi tai lanka, joka muistuttaa suurta jousta. Jousi on haavoitettu siten, että jousen toinen pää lähetetään takaisin alkupäähän jousen keskiosan läpi. Tämän avulla kelan molemmat päät tulevat samaan päähän. Tätä kelaa käytetään enimmäkseen vaihtovirran mittaamiseen ja se toimii Faradayn laki sähkömagneettisen induktion.

Rogowskin kelapiiri

Tässä kelapiirissä se on haavoitettu siten, että kela haavoitetaan yhdestä päästä alkaen kierteisessä muodossa ja jälleen toinen pää tuodaan ulos kierteisen muotoisen kelan onton aukon sisälle ja kelan molemmat päät lomake yhdessä pisteessä.

Rogowski-kela

Rogowskin kelan teoria

Sitä käytetään vaihtovirran mittaamiseen. Se toimii Faradayn sähkömagneettisen induktion lain käsitteellä. Riippumatta mitattavasta virrasta, joka virtaa langassa, Rogowskin kela asetetaan langan ympärille peittämällä lanka. Johdosta elektromagneettinen induktio , johdossa virtaava virta, joka on tarkoitus mitata, indusoi emf: n Rogowskin kelassa Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaisesti.

Rogowski-kelan suunnittelu

Kun emf on indusoitunut Rogowski-kelassa, virta voidaan mitata käyttämällä toista mittauslaitetta, kuten kiinnitysmittaria. Voimme jopa käyttää CRO: ta tämän Rogowski-kelan aiheuttaman virran ja jännitteen mittaamiseen. Sisään Rogowskin kelan suunnittelu, kela on haavoitettu kierteiseen muotoon siten, että kelan molemmat päät tulevat samaan pisteeseen. Sitten tämä kela kääritään langan ympärille, jotta virta mitataan.

Rogowski-kelan kaava

Rogowskin kelassa indusoidun emf: n antaa

E = M * (di / dt)

Missä E on Rogowski-kelan päissä indusoitu emf, M on kelan keskinäinen induktanssi ja di / dt on kelan läpi kulkevan virran muutosnopeus. On huomattava, että M on molemminpuolinen induktanssi, mutta ei itseinduktanssi . Kun tarkastellaan keskinäistä induktanssia, tulisi ottaa huomioon myös muut tekijät, kuten kytkentävakiot, pistekokoonpano jne.

Kun E on mitattu, virta voidaan mitata käyttämällä perus-RC-piiriä tai yksinkertaista kiinnitysmittaria, joka toimii jälleen Faradayn sähkömagneettisen induktion lain periaatteen mukaisesti.

Rogowski-kelan toimintaperiaate

Kuten kuvassa on esitetty, kierteisesti muotoiltu kela on kela. Sylinterimäinen kela on johdin, jolle virta on mitattava. Kun kela kääritään johtimen ympärille, johtimessa virtaava virta indusoi kelassa emf: n johtuen Faradayn sähkömagneettisen induktion laista. Indusoitu emf riippuu kierrosten lukumäärästä ja kelan keskinäisestä induktanssista.

Toimintaperiaate

Emf mitataan käyttämällä RC-piiriä kuvan osoittamalla tavalla. RC-piiri toimii integraattoripiirinä jännitteen mittaamiseksi. Voimme jopa mitata jännitteen suoraan CRO: lla tai yksinkertaisella kiinnitysmittarilla.

Rogowski Coil Versus Hall -vaikutus

Kelassa mitatun virran on oltava luonteeltaan vaihtovirta. Vaihtelevan luonteensa ansiosta kelan ja magneettikentän välillä saavutetaan suhteellinen siirtymä. Tämä on Faradayn induktioperiaatteen peruslaki. Mutta jos virtaava virta on tasavirta, kela ei voi mitata virtaa. Tällaisissa tapauksissa ytimessä indusoitu emf olisi luonteeltaan staattinen.

Joten staattisen emf: n mittaamiseen käytetään Hall-ilmiöön perustuvia antureita. Periaatteessa Hall-efektiantureita voidaan käyttää staattisen emf: n tunnistamiseen. Siksi mitataan vaihtovirtajännitettä kelaa ja tasajännitemittaushallin vaikutusantureita. Molemmat nämä periaatteet löytyvät kiinnitysmittarista, joka mittaa sekä vaihtovirtaa että tasavirtaa.

Rogowskin kelan testaus

Vikojen sattuessa kela voidaan helposti testata impedanssipohjaisella menetelmällä. Mitattujen avoimen piirin vikojen tapauksessa mitattu impedanssi on erittäin korkea. Ja mistä tahansa käämityksen oikosulusta mitattu impedanssi on hyvin pieni. Joten impedanssiarvon perusteella voidaan tehdä vikatyyppi ja kelan testaus.

Rogowskin kelan tarkkuus

Käämi on erittäin tarkka, koska se mittaa vaihtovirtaa Faradayn lain mukaan. Ensiö- ja toisiokäämien välisestä ilmarakosta johtuisi vähäisiä menetyksiä, jotka voidaan jättää huomioimatta.

Hyödyt ja haitat

Edut ovat

Se on erittäin tarkka ja helppokäyttöinen.
Piiriä, jolle virta mitataan, ei tarvitse keskeyttää
Tehokas on erittäin korkea

Haitat ovat

Se mittaa vain vaihtovirta
Ulkoiset välineet virran mittaamiseksi vaaditaan. Kela itse ei voi mitata virtaa

Sovellukset

Koska Rogowski-kelaa käytetään mittaamaan vaihtovirta, sillä on useita sovelluksia. Sitä käytetään pihtimittareissa, yleismittareissa, CRO-antureissa, signaaliantureissa, digitaalisissa varastointioskilloskoopeissa jne.

Siksi olemme nähneet toimintaperiaatteen ja toiminnan Rogowskin kelat . Yleensä tätä käytetään vain AC-virtojen mittaamiseen. Olisi mielenkiintoista tietää, voidaanko kelaa käyttää muunlaisten vaihtovirtojen kuten neliöaallon, puolisuunnikkaan jne. Mittaamiseen?