Hvad er en Rogovski coil current probe?
hvis du har at gøre med mere end et par titus ampere af vekselstrøm og ønsker at foretage fleksible strømmålinger, skal du overveje Rogovsky-strømproben.
en Rogovski-spole er en elektrisk transducer, der anvendes til måling af VEKSELSTRØMSSTRØMME såsom højhastighedstransienter, pulserende strømme af en kraftenhed eller strømlinjens sinusformede strømme ved 50 eller 60 HS. Rogovsky-spolen har en fleksibel clip-around sensorspole, der let kan vikles rundt om den strømbærende leder til måling og kan måle op til et par tusinde ampere med meget store strømme uden en stigning i transducerstørrelse.
hvordan fungerer Rogovsky coil?
driftsteorien bag Rogovsky-spolen er baseret på Faradays lov, der siger, at den samlede elektromotoriske kraft induceret i et lukket kredsløb er proportional med ændringshastigheden for den samlede magnetiske strøm, der forbinder kredsløbet.
Rogovsky-spolen ligner en VEKSELSTRØMSTRANSFORMATOR, idet en spænding induceres i en sekundær spole, der er proportional med strømmen gennem en isoleret leder. Hovedforskellen er, at Rogovsky-spolen har en luftkerne i modsætning til den nuværende transformer, som er afhængig af en stålkerne med høj permeabilitet til magnetisk sammenkobling med en sekundær vikling. Luftkernedesignet har en lavere indsættelsesimpedans, som muliggør en hurtigere signalrespons og en meget lineær Signalspænding.
en luftkornet spole placeres rundt om den strømbærende leder på en toroidal måde, og magnetfeltet produceret af vekselstrømmen inducerer en spænding i spolen. Det er en af de mest almindelige årsager til, at spolen ikke er i stand til at ændre sig. Spolespændingen integreres derefter for at sonden kan tilvejebringe en udgangsspænding, der er proportional med indgangsstrømsignalet.
fordele
Rogovski coil current probes tilbyder mange fordele i forhold til forskellige typer af aktuelle transducere eller sensing teknikker.
- stor strømmåling uden kernemætning-Rogovsky-spoler har evnen til at måle store strømme (et meget bredt område fra et par mA til mere end et par hundrede kA) uden at mætte kernen, fordi sonden anvender ikke-magnetisk “luft” kerne. Det øvre område af den målbare strøm er begrænset af enten den maksimale indgangsspænding for et måleinstrument eller af spændingsfordelingsgrænserne for spolen eller integratorkredsløbselementerne. I modsætning til andre nuværende transducere, som bliver større og tungere, når det målbare strømområde vokser, forbliver Rogovsky-spolen den samme lille størrelse spole uafhængig af amplituden af den strøm, der måles. Dette gør Rogovsky-spolen til det mest effektive måleværktøj til fremstilling af flere hundrede eller endda tusinder af ampere af store VEKSELSTRØMSMÅLINGER.
- meget fleksibel at bruge-den lette clip-around sensor coil er fleksibel og nem at pakke rundt om en strømbærende leder. Det kan let indsættes i vanskelige komponenter i kredsløbet. De fleste Rogovsky-spoler er tynde nok til at passe mellem benene på en T0-220 eller TO-247 effekt halvlederpakke uden at have brug for en ekstra ledning til at forbinde den aktuelle sonde. Dette giver også en fordel ved at opnå høj signalintegritetsmåling.
- bred båndbredde op til > 30 mm – Dette gør det muligt for Rogovsky-spolen at måle det meget hurtigt skiftende strømsignal-f.eks. flere tusinde A/usec. Høj båndbreddekarakteristik giver mulighed for at analysere højordens harmoniske i systemer, der opererer ved høje koblingsfrekvenser, eller nøjagtigt overvåge skiftbølgeformer med hurtige stigning-eller faldtider.
- ikke-påtrængende eller tabsfri måling-Rogovsky-spolen trækker ekstremt lidt strøm fra DUT på grund af lav indsættelsesimpedans. Impedansen injiceret i DUT på grund af sonden er kun et par pico-Henries, hvilket muliggør en hurtigere signalrespons og meget lineær Signalspænding.
- lave omkostninger sammenlignet med en hall-effektføler/transformatorstrømssonde kommer Rogovsky-spolen typisk ind til et lavere prispunkt.
begrænsninger
- kun AC — Rogovsky kan ikke håndtere jævnstrøm. Det er kun AC.
- Sensitivity – Rogovsky coil har en lavere følsomhed sammenlignet med en strømtransformator på grund af fraværet af en magnetisk kerne med høj permeabilitet.
applikationer
Rogovsky coil current probes har et stort antal applikationer i brede kraftindustrier og effektmålingsapplikationer. Følgende er nogle eksempler på Rogovsky coil applikationer:
- fleksibel strømmåling af strømindretninger såsom MOSFET eller IGBT-enhed så lille som til-220 eller til-247 pakke eller omkring terminalerne på store strømmoduler
- til måling af effekttab i effekt halvledere
- til overvågning af strømme i små induktorer, kondensatorer, snubber kredsløb osv.
- til måling af lille vekselstrøm på en leder med høj jævnstrøm eller i nærvær af et højt JÆVNSTRØMSMAGNETFELT.
- til måling af højfrekvente sinusformede, pulserende eller forbigående strømme fra strømledningsfrekvens til RF-applikationer
- til måling af strøm i motordrev og især effektkvalitetsmålinger i VSD -, UPS-eller SMPS-kredsløb
- til evaluering af skifteydelsen for effekthalvlederkontakter (dobbeltpulstester).
- Strømfordelingsledningsovervågning eller hjælpeprogrammer pole probe monitoring
- Smart grid applications
- Plasmastrømmåling
konklusion
der er en række forskellige måder at måle elektrisk strøm på, hvor hver metode har fordele og begrænsninger.
Rogovsky-spolen ligner en VEKSELSTRØMSTRANSFORMATOR, idet en spænding induceres i en sekundær spole, der er proportional med strømmen gennem en isoleret leder. Imidlertid har Rogovsky-spoler evnen til at måle store strømme (meget bredt område fra nogle få mA til mere end et par kA) uden mætning på grund af dens ikke-magnetiske “luft” kerne. Air core-designet har også en lavere indsættelsesimpedans for at muliggøre en hurtigere signalrespons og en meget lineær Signalspænding og er meget omkostningseffektiv sammenlignet med dens hall-effektføler/strømtransformator-modstykke. Dette gør Rogovsky-spolen til det mest effektive måleværktøj til at fremstille flere hundrede eller tusinder af ampere af stor VEKSELSTRØMSMÅLING.