Rogowski Coil je ena najpogosteje uporabljenih naprav za merjenje Izmenični tok . Tako kot druge naprave, kot so merilnik sponk, multimeter itd. To tuljavo lahko uporabite tudi za merjenje izmeničnega toka. Rogowski tuljava je nekakšen spiralni navit ali žica, ki spominja na veliko vzmet. Vzmet je ranjena tako, da se en konec vzmeti pošlje nazaj na začetek skozi sredinski del vzmeti. S tem prideta oba konca tuljave na isti konec. Ta tuljava se večinoma uporablja za merjenje izmeničnih tokov in deluje na konceptu Faradayev zakon elektromagnetne indukcije.

Krog tuljave Rogowskega

V tem krogu tuljave je ranjen tako, da je tuljava, začenši z enega konca, navita v vijačni obliki, drugi konec pa spet ven v votli reži vijačne tuljave in na obeh koncih tuljave naenkrat.

Rogowski Coil

Teorija tuljave Rogowskega

Uporablja se za merjenje izmeničnih tokov. Deluje na konceptu Faradayevega zakona elektromagnetne indukcije. Ne glede na izmerjeni tok, ki teče v žici, je tuljava Rogowskega nameščena okoli žice in pokriva žico. Zaradi elektromagnetna indukcija , tok, ki teče v žici, ki jo je treba izmeriti, inducira emf v tuljavi Rogowskega v skladu s Faradayevim zakonom elektromagnetne indukcije.

Oblikovanje tuljave Rogowskega

Po indukciji emf v tuljavi Rogowskega lahko tok izmerimo z uporabo druge merilne naprave, kot je merilnik spone. Za merjenje tega toka in napetosti, inducirane na tuljavi Rogowskega, lahko uporabimo celo CRO. V Zasnovo tuljave Rogowskega, tuljava je ranjena v vijačni obliki, tako da oba konca tuljave prideta v isto točko. Nato je ta tuljava ovita okoli žice, da je treba izmeriti tok.

Formula tuljave Rogowskega

Emf, induciran v tuljavi Rogowskega, je podan z

E = M * (di / dt)

Kjer je E emf, induciran na koncih tuljave Rogowskega, je M vzajemna induktivnost tuljave, di / dt pa hitrost spremembe toka skozi tuljavo. Treba je opozoriti, da je M vzajemna induktivnost, vendar ne samoinduktivnost . Ko razmišljamo o medsebojni induktivnosti, je treba upoštevati tudi druge dejavnike, kot so konstante sklopke, konvencija pik itd.

Ko je E izmerjen, lahko tok izmerimo z uporabo temeljnega RC vezja ali preprostega merilnika vpenjal, ki spet deluje po principu Faradayevega zakona elektromagnetne indukcije.

Načelo delovanja Rogowskega Coil

Kot je prikazano na sliki, je vijačna tuljava tuljava. Valjasta tuljava je prevodnik, za katerega je treba izmeriti tok. Ko je tuljava ovita okoli vodnika, tok, ki teče v vodniku, povzroča emf v tuljavi, zaradi Faradayevega zakona o elektromagnetni indukciji. Inducirana emf je odvisna od števila obratov in medsebojne induktivnosti tuljave.

Načelo dela

Emf se izmeri z uporabo RC vezja, kot je prikazano na sliki. RC vezje deluje kot integratorsko vezje za merjenje napetosti. Napetost lahko izmerimo celo neposredno, s pomočjo CRO ali s preprostim merilnikom sponk.

Rogowski Coil in Hallov učinek

V tuljavi mora biti izmerjeni tok v naravi izmeničen. Zaradi njegove izmenične narave se doseže relativni premik med tuljavo in magnetnim poljem. To je osnovni zakon Faradayevega principa indukcije. Če pa tok teče enosmerno, tuljava ne more izmeriti toka. V takih primerih bi bila emf, inducirana v jedru, statične narave.

Za merjenje statične emf se uporabljajo senzorji, ki temeljijo na Hallovem učinku. V bistvu se lahko senzorji Hallovih učinkov uporabljajo za zaznavanje statične emf. Za merjenje izmenične napetosti se uporablja tuljava, za merjenje enosmerne napetosti pa se uporabljajo senzorji Hall učinkov. Oba načela lahko najdemo v merilniku sponk, ki meri tako izmenični kot enosmerni tok.

Testiranje tuljave Rogowskega

V primeru kakršnih koli napak lahko tuljavo enostavno preizkusite z metodo na osnovi impedance. Za morebitne napake v odprtem krogu bo izmerjena impedanca zelo visoka. In za vsak kratek stik v navitju bo izmerjena impedanca zelo nizka. Na podlagi vrednosti impedance je mogoče opraviti vrsto napake in preskus tuljave.

Natančnost tuljave Rogowskega

Tuljava je zelo natančna, saj meri izmenični tok na podlagi Faradayevega zakona. Zaradi zračne reže med primarnim in sekundarnim navitjem bi nastale minutne izgube, ki jih lahko prezremo.

Prednosti in slabosti

Prednosti so

Je zelo natančen in enostaven za uporabo.
Vezja, za katerega se meri tok, ni treba prekiniti
Učinkovitost je zelo visoka

Slabosti so

Meri samo izmenične tokove
Potrebna so zunanja sredstva za merjenje toka. Tuljava sama ne more izmeriti toka

Aplikacije

Ker se tuljava Rogowskega uporablja za merjenje izmeničnih tokov, ima številne aplikacije. Uporablja se v merilcih sponk, multimetrih, sondah CRO, signalnih sondah, digitalnih pomnilniških osciloskopih itd.

Tako smo videli načelo delovanja in delovanje podjetja Rogowski tuljave . Na splošno se to uporablja samo za merjenje izmeničnih tokov. Zanimivo bi bilo vedeti, ali je tuljavo mogoče uporabiti za merjenje drugih oblik izmeničnih tokov, kot so kvadratni val, trapezni itd.?