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一篇論文引發(fā)的變革-羅氏線圈的故事
09-09 09:41
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    1912年,德國學(xué)者VonW.Rogowski和W.Steinhaus在電氣期刊上聯(lián)合發(fā)表了一篇論文:《DieMessungdermagnetischenSpannung》,論文主要描述纏繞在一種柔性材料上的線圈,具備的電流測量及對抗外部磁場干擾的能力。

    這在當(dāng)時(shí)只是一篇普通的論文,并沒引起多大的反響。因?yàn)樵缭?887年,A.P.Chattock已經(jīng)發(fā)表過關(guān)于柔性材料線圈的論文《OnaMagneticPotentiometer》,描述了利用長的柔性線圈測量磁勢,當(dāng)然,在如今的電機(jī)磁芯測量領(lǐng)域,A.P.Chattock依然是鼎鼎有名。

    先來欣賞一下VonW.Rogowski當(dāng)時(shí)(1912年)的原版論文:

    羅氏線圈 

    12 

    圖片雖然有些模糊,但依然能看出柔性線圈測量電流的樣子

    想要索取論文完整版,可以聯(lián)系小編

    VonW.Rogowski也在未來的歲月里度過了他的余生,并沒有太多波瀾壯闊的故事。這種柔性線圈只在少數(shù)范圍內(nèi)有人繼續(xù)研究和使用,并沒有走進(jìn)真正的工業(yè)應(yīng)用。

    時(shí)光如梭,一晃50多年過去,時(shí)間來到了1963年,英國學(xué)者Cooper從理論上對Rogowski的高頻響應(yīng)進(jìn)行分析,奠定了Rogowski線圈大功率脈沖應(yīng)用的理論基礎(chǔ),Rogowski在大電流脈沖測量中的應(yīng)用正式展開。

    現(xiàn)階段,隨著工業(yè)應(yīng)用的不斷成熟,Rogowski線圈的優(yōu)勢也不斷突顯,質(zhì)量輕、精度還算比較高,安裝極其方便,重要的是:價(jià)格非常便宜。尤其是大電流測量領(lǐng)域。在國內(nèi),都稱呼為羅式線圈,其電流測量范圍從低至幾十個(gè)mA可以上至數(shù)百個(gè)kA。頻率測量上限可達(dá)到30MHz以上。

    羅氏線圈的測量原理可以單獨(dú)寫一本書,但用一句來總結(jié)就是:線圈的電壓輸出與電流的變化率(即微分)成正比,然后再將這個(gè)電壓進(jìn)行積分,即可得到原始電流。這就是它為什么它只能測交流。相信大學(xué)高數(shù)補(bǔ)考過2次以內(nèi)的同學(xué)都可以明白其道理。

    是時(shí)候看看廬山真面目了,下面展示一下羅氏線圈到底長啥樣。

    80%的人眼中的羅氏線圈是這樣子的

    線圈是微分器,中間的塑料盒子是積分器,普遍用的就是這種。

    羅氏線圈還有長這個(gè)樣子的,一個(gè)積分器盒子帶3個(gè)線圈,適合三相測量應(yīng)用

    羅氏線圈也有這樣的,不到2mm的線徑,可以直接測半導(dǎo)體器件的引腳電流

    這也是羅氏線圈,剛性的,精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),可以到0.1%

    沒錯(cuò),這也是羅氏線圈,頻率高可以到200M以上,用于RF領(lǐng)域