Rogowskiコイル電流プローブとは何ですか？
数十アンペア以上のAC電流を扱っていて、柔軟な電流測定を行いたい場合は、Rogowski電流プローブを検討してください。
Rogowski coilは、高速トランジェント、パワーデバイスのパルス電流、50または60Hzの電力線正弦波電流などのAC電流を測定するために使用される電気トランスデューサです。 Rogowskiのコイルに測定のための現在運送コンダクターのまわりで容易に巻くことができ、トランスデューサーのサイズの増加なしで非常に大きい流れの数千アンペアに測定できるセンサーのコイルのまわりで適用範囲が広いクリップがある。
Rogowski coilはどのように機能しますか？
Rogowskiコイルの背後にある動作理論は、閉回路に誘起される全起電力が回路を結ぶ全磁束の時間変化率に比例するというファラデーの法則に基づいています。
Rogowskiコイルは、絶縁された導体を流れる電流に比例する二次コイルに電圧が誘起されるという点で、AC変流器に似ています。 主な違いは、Rogowskiコイルが変流器とは対照的に空気コアを備えていることであり、これは高透磁率鋼コアに依存して二次巻線と磁気的に結合する。 空気中心の設計によりより速い信号の応答および非常に線形信号の電圧を可能にするより低い挿入のインピーダンスがある。
電流を運ぶ導体の周りに空気芯コイルをトロイダル状に配置し、交流電流によって生成された磁場がコイルに電圧を誘導する。 Rogowskiコイルは、コイルループで囲まれた電流の変化率（導関数）に比例する電圧を生成します。 次に、プローブが入力電流信号に比例する出力電圧を提供するために、コイル電圧が積分されます。
利点
Rogowskiコイル電流プローブは、さまざまなタイプの電流トランスデューサや検出技術よりも多くの利点があります。
- コア飽和のない大電流測定–Rogowskiコイルは、プローブが非磁性の”空気”コアを採用しているため、コアを飽和させることなく大電流（数mAから数百kA以上の非常に広い範囲）を測定する能力を有する。 測定可能な電流の上限範囲は、測定器の最大入力電圧またはコイルまたは積分回路要素の電圧破壊限界によって制限されます。 測定可能な現在の範囲が育つと同時により大きく、より重くなる他の現在のトランスデューサーとは違って、Rogowskiのコイルは測定される流れの広さの同じ小 これはRogowskiのコイルに数百また更にたくさんの大きいAC現在の測定のアンペアを作るための最も有効な測定用具をする。
- 非常に適用範囲が広い使用するため–軽量のクリップのまわりでセンサーのコイルは適用範囲が広く、現在運送コンダクターのまわりで包み易い。 それは回路のhard-to-reach部品に容易に挿入することができる。 ほとんどのRogowskiコイルは、電流プローブを接続するために追加のループ線を必要とせずに、T0-220またはTO-247パワー半導体パッケージの脚の間に収まるほど薄 これはまた高い信号の完全性の測定の達成の利点を与える。
- 最大>30MHzの広い帯域幅–これにより、Rogowskiコイルは数千A/usecなど、非常に急速に変化する電流信号を測定することができます。 高い帯域幅特性により、高いスイッチング周波数で動作するシステムの高次高調波を解析したり、急速な立ち上がりまたは立ち下がり時間でスイッ
- 非侵入型またはロスレス測定-Rogowskiコイルは、挿入インピーダンスが低いため、DUTからの電流が非常に少なくなります。 プローブによりDUTに注入されるインピーダンスはわずか数ピコヘンであり、より高速な信号応答と非常に線形な信号電圧を可能にします。
- 低コストホール効果センサ/トランス電流プローブと比較して、Rogowskiコイルは通常、低価格で提供されます。
制限事項
- ACのみ–ROGOWSKIはDC電流を処理できません。 ACのみです。
- 感度-Rogowskiコイルは、高透磁率の磁心がないため、変流器に比べて感度が低くなります。
アプリケーション
Rogowskiコイル電流プローブは、幅広い電力業界や電力測定アプリケーションで多数のアプリケーションを持っています。 次はRogowskiのコイルの塗布のある例である:
- MOSFETやIGBTなどのパワーデバイスの柔軟な電流測定TO-220やTO-247パッケージや大電力モジュールの端子周辺のパワーデバイス
- パワー半導体の電力損失を測定する
- 直流電流が大きい導体または直流磁界が高い導体の小さな交流電流を測定します。
- 電力線周波数からRFアプリケーションへの高周波正弦波、パルス、または過渡電流を測定する
- モータドライブの電流、特にVSD、UPSまたはSMPS回路の電力品質測定を測定する
- パワー半導体スイッチ(ダブルパルステスタ)のスイッチング性能を評価する。
- 配電線監視またはユーティリティ極プローブ監視
- スマートグリッドアプリケーション
- プラズマ電流測定
結論
電流を測定するには、いくつかの異なる方法があり、それぞれの方法に利点と制限がある。
Rogowskiコイルは、絶縁された導体を流れる電流に比例する二次コイルに電圧が誘起されるという点で、AC変流器に似ています。 しかし、Rogowskiコイルは、その非磁性の「空気」コアのために、飽和せずに大電流（数mAから数kA以上までの非常に広い範囲）を測定する能力を有する。 空気中心の設計にまたより速い信号の応答および非常に線形信号の電圧を可能にするより低い挿入のインピーダンスがあり、ホール効果センサー/変流器の同等と比較される非常に費用効果が大きい。 これはRogowskiのコイルに大きいAC現在の測定の数百かたくさんのアンペアを作るために最も有効な測定用具をする。