Блог

Анализ катушек Роговского Начните разбираться шаг за шагом с трех аспектов

March 13 , 2022
Что такое катушка Роговского?

Катушка Роговского представляет собой гибкую пристегивающуюся гибридную катушку индуктивности, которую можно легко намотать вокруг проводника с током для измерения, способную измерять большие токи в несколько тысяч ампер без увеличения размера трансформатора напряжения.
Катушки Роговского представляют собой электронные трансформаторы напряжения, используемые для измерения переменных токов, таких как быстрые переходные процессы, токи одиночных импульсов силовых электронных устройств или синусоидальные токи сетевых вилок с частотой 50 или 60 Гц.

Если вы имеете дело с переменным током в десятки ампер и рассчитываете на гибкие измерения тока, рассмотрите возможность использования токоизмерительного датчика с катушкой Роговского. Давайте посмотрим на основной принцип работы пояса Роговского.


Катушка Роговского Катушка Роговского



Принцип пояса Роговского

В соответствии с законом Фарадея утверждается, что полная электродвижущая сила, обнаруженная в последовательно замкнутой цепи, положительно коррелирует с коэффициентом временной упругости полного магнитного потока соединительной линии.

Катушка Роковского аналогична трансформатору напряжения переменного тока, в котором рабочее напряжение направлено на вторую катушку и в этой точке положительно коррелирует с током через изолированный проводник. Важным отличием является то, что катушка Роковского содержит воздушный сердечник, являющийся обратным трансформатору тока в напряжение, который магнитно связан со второй обмоткой посредством высокопроницаемой обмотки. стальной сердечник. Полый сердечник использует конструктивную схему с более низким входным сопротивлением для обеспечения быстрого отклика сигнала данных и линейного рабочего напряжения сигнала данных.

Катушка с воздушным сердечником помещается в петлю вокруг электрического проводника с током, и электромагнитное поле, вызванное переменным током, индуцирует напряжение в катушке. Катушка Роковского преобразуется в рабочее напряжение, которое положительно коррелирует с текущим коэффициентом упругого проводника (производной функцией) в контуре катушки. После этого рабочее напряжение катушки плавится, так что датчик пояса Роговского дает выходное напряжение, пропорциональное входному сигналу данных тока.

Преимущества зондов с катушкой Роковского

Датчики тока с катушкой Роковского имеют много преимуществ по сравнению со многими другими типами датчиков тока или технологиями магнитной индукции.

– Измерение больших токов без насыщения сердечника. Катушки Роговского могут измерять большие токи (в диапазоне от нескольких мА до нескольких кА) без насыщения сердечника, поскольку в датчике пояса Роговского используется немагнитный «полый» сердечник. Предел измеряемого тока ограничивается максимальным входным напряжением измерительного прибора или пределом коллапса рабочего напряжения элемента схемы катушка/интегратор. Другие датчики тока будут становиться тяжелее с увеличением диапазона измеряемого тока. Катушка Роговского может поддерживать такой же малый объем, потому что она не зависит от измеряемого тока. Это делает пояс Роговского наиболее эффективным специализированным инструментом для измерения сотен и даже тысяч ампер переменного тока.

– Гибкое применение, светящаяся катушка датчика сломанного шарика универсальна в применении и может легко герметизировать токоведущий электрический проводник. Он может быть вставлен в недоступные компоненты силовой цепи. Большинство поясов Роговского достаточно тонкие, чтобы поместиться между ножками силового полупроводникового корпуса T0-220 или TO-247 без необходимости использования дополнительных катушек для подключения датчиков тока. Это также гарантирует преимущество катушки для измерений с высокой целостностью сигнала.

– Максимальная пропускная способность сети >30 МГц. Позволяет катушкам Роговского измерять текущие сигналы данных с очень высокой скоростью перехода, например сигналы данных в тысячи А/мкс. Функция проверки полосы пропускания позволяет анализировать данные о расширенных гармонических токах в системах, работающих на высоких частотах переключения мощности, или точно отслеживать формы сигналов переключения мощности с более быстрыми нарастаниями или нарастаниями. Преимущество выполнения измерений с высокой целостностью сигнала.

– Неинвазивные или высококачественные измерения. Из-за низкого импеданса вносимой характеристики пояс Роговского потребляет очень небольшой ток от тестируемой машины. Характеристическое сопротивление, вносимое в тестируемое оборудование из-за щупов пояса Роговского, составляет всего несколько Ом, поэтому этот тип катушки подходит для более быстрого отклика сигнала данных и очень линейного рабочего напряжения сигнала данных.

– Низкая стоимость По сравнению с токоизмерительными датчиками на основе датчика Холла/катушки трансформатора напряжения пояса Роговского, как правило, дешевле.

Легкие сенсорные катушки сэндвич-типа являются гибкими и могут легко герметизировать электрические проводники с током.

Ограничение тока катушки Роковского

- Только для переменного тока, катушка Роговского не может работать с постоянным током, катушка подходит только для передачи переменного тока.

– Чувствительность, пояса Роговского менее чувствительны, чем трансформаторы тока, из-за отсутствия сердечников с высоким намагничиванием.

Пробники тока цифровых осциллографов позволяют цифровым осциллографам измерять ток, расширяя их основное применение за пределы измерения рабочего напряжения. По большей части датчики тока с катушкой Роговского индуцируют ток в электрических проводниках с помощью магнитного поля и преобразуют ток в рабочее напряжение, которое датчик может запрашивать и измерять с помощью цифрового осциллографа. Наиболее распространенным методом измерения тока является магнитная индукция электромагнитного поля в электрическом проводнике, находящемся под напряжением.

В дополнение к щупам с поясом Роговского можно использовать различные типы токовых щупов, и каждый щуп имеет наилучшее применение. Результаты, которые можно получить, также очень хороши при правильном использовании схемы расчета.

Существует множество способов подключения щупов катушки испытательного оборудования к тестируемому устройству (ИУ). Одним из методов является электросварка, которая может обеспечить надежное соединение и свести к минимуму опасность обнаружения паразитов за счет максимально возможной длины кабеля и соединения. Во многих высокопроизводительных пробниках для цифровых осциллографов Keysight используются электросварные соединения. По мере того, как датчики и оборудование становятся все меньше, все более важно использовать надлежащие специальные инструменты и опыт сварки, чтобы лучше предотвращать повреждения и проблемы с соединением.

Однако сочетание впаиваемой передней панели пробника N5381A/B и усилителя пробника InfiniiMax 1169A/B является отличным выбором для расширения полосы пропускания сети более чем на 3 дБ. Поскольку максимальная пропускная способность сети N5381A/B превышает традиционную пропускную способность сети 12 ГГц, более того, пиковая точка кривой частотной характеристики перед пробником может помочь компенсировать снижение пропускной способности сети усилителя пробника.

Читать далее
Добро пожаловать в ZTC
Поговорите с ZTC сегодня, чтобы обсудить ваши потребности в трансформаторах тока, получить стандартный товар, доступно предложение по обслуживанию OEM / ODM.

Дом

Товары

О

Контакт