Cewka Rogowskiego jest jednym z powszechnie stosowanych przyrządów do pomiaru Prąd AC . Podobnie jak inne urządzenia, jak miernik cęgowy, multimetr itp. Cewka ta może być również używana do pomiaru prądu przemiennego. Cewka Rogowskiego to rodzaj spiralnego uzwojenia lub drutu przypominającego dużą sprężynę. Sprężyna jest tak nawinięta, że jeden koniec sprężyny jest odsyłany z powrotem do początkowego końca przez środkową część sprężyny. Dzięki temu oba końce cewki dochodzą do tego samego końca. Cewka ta jest najczęściej używana do pomiaru prądów przemiennych i działa na zasadzie Prawo Faradaya indukcji elektromagnetycznej.
Obwód cewki Rogowskiego
W tym obwodzie cewki jest on tak nawinięty, że zaczynając od jednego końca cewka jest nawinięta w spiralny kształt, a drugi koniec jest wyprowadzony wewnątrz pustej szczeliny spiralnie ukształtowanej cewki, a oba końce cewki w pewnym momencie.
Cewka Rogowskiego
Teoria cewki Rogowskiego
Służy do pomiaru prądów przemiennych. Działa na koncepcji Prawa indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Niezależnie od mierzonego prądu płynącego w przewodzie cewka Rogowskiego jest umieszczana wokół przewodu, przykrywając go. Spowodowany Indukcja elektromagnetyczna , prąd płynący w mierzonym przewodzie indukuje emf w cewce Rogowskiego zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
Projekt cewki Rogowskiego
Po indukcji emf w cewce Rogowskiego można zmierzyć prąd za pomocą kolejnego urządzenia pomiarowego, takiego jak miernik cęgowy. Możemy nawet użyć CRO do pomiaru tego prądu i napięcia indukowanego na cewce Rogowskiego. W Konstrukcja cewki Rogowskiego, cewka jest nawinięta w spiralny kształt, tak że oba końce cewki dochodzą do tego samego punktu. Następnie ta cewka jest owinięta wokół drutu w celu pomiaru prądu.
Rogowski Coil Formula
Emf indukowany w cewce Rogowskiego jest określony przez
E = M * (di / dt)
Gdzie E to emf indukowane na końcach cewki Rogowskiego, M to wzajemna indukcyjność cewki, a di / dt to szybkość zmiany prądu przez cewkę. Należy zauważyć, że M to wzajemna indukcyjność, ale nie indukcyjność własna . Rozważając wzajemną indukcyjność, należy również wziąć pod uwagę inne czynniki, takie jak stałe sprzężenia, konwencja punktowa itp.
Po zmierzeniu E prąd można zmierzyć za pomocą podstawowego obwodu RC lub prostego miernika cęgowego, który również działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej Faradaya.
Zasada działania cewki Rogowskiego
Jak pokazano na rysunku, spiralnie ukształtowana cewka jest cewką. Cewka cylindryczna jest przewodnikiem, dla którego ma być mierzony prąd. Kiedy cewka jest owinięta wokół przewodnika, prąd płynący w przewodniku indukuje emf w cewce, zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Indukowana emf zależy od liczby zwojów i wzajemnej indukcyjności cewki.
Zasada działania
SEM mierzy się za pomocą obwodu RC, jak pokazano na rysunku. Obwód RC działa jako obwód integratora do pomiaru napięcia. Możemy nawet zmierzyć napięcie bezpośrednio, za pomocą CRO lub prostego miernika cęgowego.
Cewka Rogowskiego kontra efekt Halla
W cewce mierzony prąd musi mieć charakter AC. Ze względu na jego zmienny charakter uzyskuje się względne przemieszczenie między cewką a polem magnetycznym. To jest podstawowe prawo zasady indukcji Faradaya. Ale jeśli przepływający prąd jest prądem stałym, cewka nie może zmierzyć prądu. W takich przypadkach emf indukowany w rdzeniu miałby charakter statyczny.
Tak więc do pomiaru statycznego emf stosuje się czujniki oparte na efekcie Halla. Zasadniczo czujniki Halla mogą być używane do wykrywania statycznego emf. Stąd do pomiaru napięcia prądu przemiennego stosuje się cewkę, a do pomiaru napięcia stałego wykorzystuje się czujniki Halla. Obie te zasady można znaleźć w mierniku cęgowym, który mierzy zarówno prądy AC, jak i DC.
Testowanie cewki Rogowskiego
W przypadku jakichkolwiek usterek cewkę można łatwo przetestować metodą opartą na impedancji. W przypadku jakichkolwiek usterek w obwodzie otwartym zmierzona impedancja będzie bardzo wysoka. A dla każdego zwarcia w uzwojeniu zmierzona impedancja będzie bardzo niska. Zatem w oparciu o wartość impedancji można przeprowadzić rodzaj uszkodzenia i przetestować cewkę.
Dokładność cewki Rogowskiego
Cewka jest bardzo dokładna, ponieważ mierzy prąd przemienny zgodnie z prawem Faradaya. Wystąpiłyby drobne straty z powodu szczeliny powietrznej między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, które można zignorować.
Zalety i wady
Zalety są
- Jest bardzo dokładny i łatwy w użyciu.
- Obwód, w którym mierzony jest prąd, nie musi być przerywany
- Wydajność jest bardzo wysoka
Wady są
- Mierzy tylko prądy AC
- Wymagane są zewnętrzne środki do pomiaru prądu. Sama cewka nie może mierzyć prądu
Aplikacje
Ponieważ cewka Rogowskiego służy do pomiaru prądów przemiennych, ma wiele zastosowań. Jest stosowany w miernikach cęgowych, multimetrach, sondach CRO, sondach sygnałowych, oscyloskopach cyfrowych itp.
Dlatego widzieliśmy zasadę działania i działanie Cewki Rogowskiego . Generalnie służy to tylko do pomiaru prądów przemiennych. Byłoby interesujące wiedzieć, czy cewka może być używana do pomiaru innych form prądów przemiennych, takich jak fala prostokątna, trapezowa itp.?
