Rogowski Coil is een van de meest gebruikte apparaten voor het meten van AC stroom Net als andere apparaten, zoals stroomtang, multimeter, etc. Deze spoel kan ook gebruikt worden om wisselstroom te meten. De Rogowski-spoel is een soort spiraalvormige wikkeling of draad die lijkt op een grote veer. De veer is zo gewikkeld dat een uiteinde van de veer via het middengedeelte van de veer naar het begin wordt teruggestuurd. Hiermee komen beide uiteinden van de spoel aan hetzelfde uiteinde. Deze spoel wordt meestal gebruikt voor het meten van wisselstromen en werkt volgens het concept van De wet van Faraday van elektromagnetische inductie.
Rogowski-spoelcircuit
In dit spoelcircuit is het zodanig gewonden dat, beginnend bij het ene uiteinde, de spoel spiraalvormig is gewikkeld, en opnieuw wordt het andere uiteinde naar buiten gebracht in de holle opening van de spiraalvormig gevormde spoel, en beide uiteinden van de spoel vorm op een gegeven moment.
Rogowski-spoel
Rogowski Coil Theory
Het wordt gebruikt om AC-stromen te meten. Het werkt volgens het concept van de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. Wat de te meten stroom ook is, die in een draad stroomt, de Rogowski-spoel wordt rond de draad geplaatst en bedekt de draad. Vanwege elektromagnetische inductie , induceert de stroom die door de te meten draad vloeit een emf in de Rogowski-spoel volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie.
Rogowski Coil Design
Na de inductie van emf in de Rogowski-spoel kan de stroom worden gemeten door een ander meetinstrument te gebruiken, zoals een stroomtang. We kunnen zelfs een CRO gebruiken om deze stroom en spanning te meten die wordt geïnduceerd bij de Rogowski-spoel. In Rogowski's spoelontwerp, de spoel is spiraalvormig gewikkeld, zodat beide uiteinden van de spoel op hetzelfde punt komen. Vervolgens wordt deze spoel om de draad gewikkeld om de stroom te meten.
Rogowski-spoelformule
De emf geïnduceerd in de Rogowski-spoel wordt gegeven door
E = M * (di / dt)
Waar E de emf is die wordt geïnduceerd aan de uiteinden van de Rogowski-spoel, M is de wederzijdse inductantie van de spoel en di / dt is de snelheid waarmee de stroom door de spoel verandert. Opgemerkt moet worden dat M de wederzijdse inductie is, maar niet zelfinductie Wanneer we de wederzijdse inductie beschouwen, moeten andere factoren zoals koppelingsconstanten, puntconventie, enz. Ook worden overwogen.
Zodra de E is gemeten, kan de stroom worden gemeten met behulp van een fundamenteel RC-circuit of een eenvoudige stroomtang die weer werkt volgens het principe van de wet van Faraday van elektromagnetische inductie.
Werkingsprincipe van Rogowski-spoel
Zoals weergegeven in de figuur, is de spiraalvormige spoel een spoel. De cilindrische spoel is de geleider, waarvoor de stroom moet worden gemeten. Wanneer de spoel om de geleider is gewikkeld, induceert de stroom die in de geleider vloeit een emf in de spoel, vanwege de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. De geïnduceerde emf hangt af van het aantal windingen en de wederzijdse inductie van de spoel.
Werkend principe
De emf wordt gemeten met behulp van een RC-circuit zoals weergegeven in de afbeelding. Het RC-circuit fungeert als een integratorcircuit om de spanning te meten. We kunnen de spanning zelfs rechtstreeks meten, met behulp van een CRO of met een eenvoudige stroomtang.
Rogowski Coil Versus Hall-effect
In de spoel moet de gemeten stroom AC van aard zijn. Door zijn afwisselende aard wordt een relatieve verplaatsing verkregen tussen de spoel en het magnetische veld. Dit is de basiswet van het inductieprincipe van Faraday. Maar als de stroom gelijkstroom is, kan de spoel de stroom niet meten. In dergelijke gevallen zou de emf die in de kern wordt geïnduceerd statisch van aard zijn.
Dus om de statische emf te meten, worden op Hall-effect gebaseerde sensoren gebruikt. Kortom, Hall-effectsensoren kunnen worden gebruikt om statische emf te detecteren. Daarom wordt voor het meten van wisselspanning de spoel gebruikt en voor het meten van gelijkspanning worden hall effectsensoren gebruikt. Beide principes zijn terug te vinden in de stroomtang die zowel AC- als DC-stromen meet.
Rogowski-spoeltests
In geval van storingen kan de spoel eenvoudig worden getest door middel van de op impedantie gebaseerde methode. Voor eventuele open circuitfouten zal de gemeten impedantie erg hoog zijn. En voor elke kortsluiting in de wikkeling, zal de gemeten impedantie erg laag zijn. Dus op basis van de impedantiewaarde kan het type fout en het testen van de spoel worden uitgevoerd.
Rogowski-spoelnauwkeurigheid
De spoel is zeer nauwkeurig omdat hij de wisselstroom meet op basis van de wet van Faraday. Er zouden minieme verliezen zijn als gevolg van de luchtspleet tussen de primaire en secundaire wikkeling, die kunnen worden genegeerd.
Voor-en nadelen
De voordelen zijn
- Het is zeer nauwkeurig en gemakkelijk te gebruiken.
- Het circuit waarvoor de stroom wordt gemeten, hoeft niet te worden onderbroken
- Efficiënt is erg hoog
De nadelen zijn
- Het meet alleen AC-stromen
- Externe middelen voor het meten van stroom zijn vereist. De spoel zelf kan de stroom niet meten
Toepassingen
Omdat de Rogowski-spoel wordt gebruikt om wisselstromen te meten, heeft deze talloze toepassingen. Het wordt gebruikt in stroomtangen, multimeters, CRO-sondes, signaalprobes, digitale opslagoscilloscopen, enz.
Daarom hebben we het werkingsprincipe en de werking van gezien Rogowski-spoelen Over het algemeen wordt dit alleen gebruikt om AC-stromen te meten. Het zou interessant zijn om te weten of de spoel kan worden gebruikt om andere vormen van wisselstromen te meten, zoals een blokgolf, trapeziumvormig, enz.?
