柔性线圈钳形表的内部设计

柔性钳形表也称为罗戈夫斯基(Rogowski)线圈,有时候又称为空芯线圈或柔性电流探头,罗戈夫斯基线圈于1912年首次使用,从简单的螺线管演化而来。

与电流互感器和霍尔效应钳形表不同的是,罗戈夫斯基线圈没有铁芯,而是使用缠绕的螺旋线状线圈,响应其环绕的导体的磁场的变化率(称为一阶导数)。

幅值变化越快,线圈产生的电压越高。测量装置中的集成电路将输出转换为信号,该信号与导体中的信号成比例。

由于罗戈夫斯基线圈不依赖于刚性铁芯,所以能够制作成柔性的,就很容易用于狭小或拥挤的空间。这是柔性电流钳的特性之一。

由于没有磁芯,因此可支持非常宽的频率响应,可高达数百kHz,并且几乎不存在电路负载效应和饱和等问题。

有些型号,例如 Fluke i2500-18 iFlex® 柔性电流探头, 可测量高达交流2500 A的电流。此外,罗戈夫斯基线圈产生安全的低压输出,避免了失中及二次绕组开路相关的危险。

由于罗戈夫斯基线圈本质上只响应信号变化率,因此仅适用于交流电流。

罗戈夫斯基内部结构是什么样的?

  1. 1. 绝缘的外部硅防护套(红色),是柔性电流钳结构的最后一步构造。
  2. 2. 尼龙材料的隔离层(黑色);该层在模压工艺中将线圈内部的细线与外部绝缘保护套隔离开。
  3. 3. 铝质薄隔离层(白色)。将外部排列较稀疏的铜线与内部紧密卷绕的深绿色铜线隔离开。这些是线圈的收发线。
  4. 4. 紧密卷绕的线(深绿色)为罗氏线。
  5. 5. 实心铜芯由白色软管提供支撑。铜芯连接到罗氏线,提高线圈对外部电干扰的抗扰性。