Rogowski Coil è uno dei dispositivi comunemente utilizzati per la misurazione di Corrente AC . Proprio come altri dispositivi, come pinza amperometrica, multimetro, ecc. Questa bobina può essere utilizzata anche per misurare la corrente CA. La bobina di Rogowski è una sorta di avvolgimento elicoidale o filo che ricorda una grande molla. La molla è ferita in modo tale che un'estremità della molla viene rimandata all'estremità iniziale attraverso la parte centrale della molla. Con questo, entrambe le estremità della bobina arrivano alla stessa estremità. Questa bobina viene utilizzata principalmente per misurare le correnti CA e funziona sul concetto di Legge di Faraday di induzione elettromagnetica.
Circuito bobina di Rogowski
In questo circuito della bobina, è ferita in modo tale che, a partire da un'estremità, la bobina viene avvolta in una forma elicoidale, e di nuovo l'altra estremità viene portata fuori all'interno dell'intercapedine della bobina a forma elicoidale ed entrambe le estremità della bobina forma a un certo punto.
Bobina di Rogowski
Teoria della bobina di Rogowski
Viene utilizzato per misurare le correnti CA. Funziona sul concetto della legge di Faraday di induzione elettromagnetica. Qualunque sia la corrente da misurare, che scorre in un filo, la bobina di Rogowski viene posizionata attorno al filo, coprendo il filo. A causa di induzione elettromagnetica , la corrente che scorre nel filo che deve essere misurato induce una fem nella bobina di Rogowski secondo la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica.
Rogowski Coil Design
Dopo l'induzione della fem nella bobina di Rogowski, la corrente può essere misurata utilizzando un ulteriore dispositivo di misurazione come una pinza amperometrica. Possiamo persino usare un CRO per misurare questa corrente e tensione indotte sulla bobina di Rogowski. Nel Il design della bobina di Rogowski, la bobina è avvolta in una forma elicoidale, in modo tale che entrambe le estremità della bobina arrivino allo stesso punto. Quindi questa bobina viene avvolta attorno al filo per misurare la corrente.
Formula bobina Rogowski
La fem indotta nella bobina di Rogowski è data da
E= M*(di/dt)
Dove E è la fem indotta alle estremità della bobina di Rogowski, M è l'induttanza reciproca della bobina e di / dt è la velocità di variazione della corrente attraverso la bobina. Va notato che M è l'induttanza reciproca, ma non autoinduttanza . Quando consideriamo la mutua induttanza, dovrebbero essere considerati anche altri fattori come le costanti di accoppiamento, la convenzione del punto, ecc.
Una volta misurata la E, la corrente può essere misurata utilizzando un circuito RC fondamentale, o una semplice pinza amperometrica che funziona di nuovo secondo il principio della legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica.
Principio di funzionamento della bobina Rogowski
Come mostrato nella figura, la bobina a forma elicoidale è una bobina. La bobina cilindrica è il conduttore di cui misurare la corrente. Quando la bobina è avvolta attorno al conduttore, la corrente che scorre nel conduttore induce una fem nella bobina, a causa della legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. L'emf indotto dipende dal numero di spire e dall'induttanza reciproca della bobina.
Principio di funzionamento
L'emf viene misurata utilizzando un circuito RC come mostrato in figura. Il circuito RC funge da circuito integratore per misurare la tensione. Possiamo anche misurare la tensione direttamente, utilizzando un CRO o una semplice pinza amperometrica.
Rogowski Coil Versus effetto Hall
Nella bobina, la corrente misurata deve essere di natura CA. A causa della sua natura alternata, si ottiene uno spostamento relativo tra la bobina e il campo magnetico. Questa è la legge fondamentale del principio di induzione di Faraday. Ma se la corrente che scorre è DC, la bobina non può misurare la corrente. In tali casi, la fem indotta nel nucleo sarebbe di natura statica.
Quindi, per misurare l'emf statica, vengono utilizzati sensori basati sull'effetto Hall. Fondamentalmente, i sensori a effetti Hall possono essere utilizzati per rilevare l'emf statica. Quindi per misurare la tensione CA, viene utilizzata la bobina e per misurare la tensione CC vengono utilizzati sensori a effetto Hall. Entrambi questi principi possono essere trovati nella pinza amperometrica che misura sia le correnti AC che DC.
Test bobina di Rogowski
In caso di guasto, la bobina può essere facilmente testata con il metodo basato sull'impedenza. Per eventuali guasti a circuito aperto, l'impedenza misurata sarà molto alta. E per qualsiasi cortocircuito nell'avvolgimento, l'impedenza misurata sarà molto bassa. Quindi, in base al valore di impedenza, è possibile eseguire il tipo di guasto e il test della bobina.
Precisione bobina Rogowski
La bobina è estremamente precisa poiché misura la corrente CA in base alla legge di Faraday. Ci sarebbero minime perdite dovute al traferro tra l'avvolgimento primario e secondario, che possono essere ignorate.
Vantaggi e svantaggi
I vantaggi sono
- È estremamente preciso e facile da usare.
- Il circuito per il quale viene misurata la corrente, non deve essere interrotto
- L'efficienza è molto alta
Gli svantaggi sono
- Misura solo correnti AC
- Sono necessari mezzi esterni per misurare la corrente. La bobina stessa non può misurare la corrente
Applicazioni
Poiché la bobina di Rogowski viene utilizzata per misurare le correnti CA, ha numerose applicazioni. Viene utilizzato in pinza amperometrica, multimetro, sonde CRO, sonde di segnale, oscilloscopi a memoria digitale, ecc.
Quindi abbiamo visto il principio di funzionamento e il funzionamento di Bobine di Rogowski . Generalmente, viene utilizzato solo per misurare le correnti CA. Sarebbe interessante sapere se la bobina può essere utilizzata per misurare altre forme di correnti alternate come un'onda quadra, trapezoidale, ecc.?
