Катушка Роговского - одно из широко используемых устройств для измерения Переменный ток . Так же, как и другие устройства, такие как токоизмерительные клещи, мультиметр и т. Д. Эта катушка также может использоваться для измерения переменного тока. Катушка Роговского представляет собой спиральную обмотку или проволоку, напоминающую большую пружину. Пружина ранена так, что один конец пружины направляется обратно в начальный конец через центральную часть пружины. При этом оба конца катушки приходят к одному концу. Эта катушка в основном используется для измерения переменного тока и работает по концепции Закон Фарадея электромагнитной индукции.

Схема катушки Роговского

В этой схеме катушки он намотан так, что, начиная с одного конца, катушка имеет спиральную форму, а другой конец снова выведен внутрь полого зазора спиральной катушки, и оба конца катушки сформировать в одной точке.

Катушка Роговского

Теория катушки Роговского

Он используется для измерения переменного тока. Он работает на концепции закона электромагнитной индукции Фарадея. Независимо от величины измеряемого тока, протекающего по проводу, пояс Роговского помещается вокруг провода, закрывая провод. Из-за электромагнитная индукция , ток, протекающий в проводе, который должен быть измерен, индуцирует ЭДС в поясе Роговского согласно закону электромагнитной индукции Фарадея.

Конструкция катушки Роговского

После индукции ЭДС в поясе Роговского ток можно измерить с помощью другого измерительного устройства, например токоизмерительных клещей. Мы даже можем использовать CRO для измерения этого тока и напряжения, наведенных на поясе Роговского. В Конструкция катушки Роговского, катушка имеет спиральную форму, так что оба конца катушки приходят в одну точку. Затем эту катушку наматывают вокруг провода для измерения тока.

Формула катушки Роговского

ЭДС, индуцированная в поясе Роговского, определяется выражением

E = M * (di / dt)

Где E - ЭДС, индуцированная на концах пояса Роговского, M - взаимная индуктивность катушки, а di / dt - скорость изменения тока через катушку. Следует отметить, что M - взаимная индуктивность, а не самоиндукция . Когда мы рассматриваем взаимную индуктивность, следует также учитывать другие факторы, такие как константы связи, условные обозначения точек и т. Д.

После измерения E ток можно измерить с помощью RC-цепочки основной гармоники или простых клещей, которые снова работают по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея.

Принцип работы катушки Роговского

Как показано на рисунке, спиральная катушка представляет собой катушку. Цилиндрическая катушка - это проводник, для которого необходимо измерить ток. Когда катушка наматывается на проводник, ток, протекающий в проводнике, вызывает в катушке ЭДС из-за закона Фарадея об электромагнитной индукции. Индуцированная ЭДС зависит от количества витков и взаимной индуктивности катушки.

Принцип работы

ЭДС измеряется с помощью RC-цепи, как показано на рисунке. Схема RC действует как схема интегратора для измерения напряжения. Мы даже можем измерить напряжение напрямую, используя CRO или простые токоизмерительные клещи.

Катушка Роговского против эффекта Холла

В катушке измеряемый ток должен быть переменного тока. Из-за его переменного характера получается относительное смещение между катушкой и магнитным полем. Это основной закон принципа индукции Фарадея. Но если текущий ток является постоянным, катушка не может измерить ток. В таких случаях наведенная в сердечнике ЭДС будет иметь статический характер.

Поэтому для измерения статической ЭДС используются датчики на основе эффекта Холла. В принципе, датчики на эффекте Холла могут использоваться для обнаружения статической ЭДС. Следовательно, для измерения переменного напряжения используется катушка, а для измерения постоянного напряжения используются датчики Холла. Оба эти принципа можно найти в токоизмерительных клещах, которые измеряют как переменный, так и постоянный ток.

Испытания катушки Роговского

В случае каких-либо неисправностей катушку можно легко проверить методом на основе импеданса. При любых неисправностях обрыва цепи измеренное сопротивление будет очень высоким. И при любом коротком замыкании в обмотке измеренное сопротивление будет очень низким. Таким образом, на основе значения импеданса можно определить тип неисправности и проверить катушку.

Точность катушки Роговского

Катушка очень точна, поскольку она измеряет переменный ток на основе закона Фарадея. Из-за воздушного зазора между первичной и вторичной обмотками будут незначительные потери, которые можно не учитывать.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Он очень точный и простой в использовании.
Цепь, в которой измеряется ток, не должна прерываться
Эффективность очень высокая

Недостатки:

Он измеряет только переменный ток
Требуются внешние средства измерения тока. Сама катушка не может измерить ток

Приложения

Поскольку пояс Роговского используется для измерения переменного тока, он находит множество применений. Он используется в токоизмерительных клещах, мультиметрах, пробниках CRO, сигнальных пробниках, цифровых запоминающих осциллографах и т. Д.

Таким образом, мы увидели принцип действия и работу Катушки Роговского . Как правило, он используется только для измерения переменного тока. Было бы интересно узнать, можно ли использовать катушку для измерения других форм переменных токов, таких как прямоугольная волна, трапеция и т. Д.?