Rogowski pásek

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. května 2021; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Rogowského pás (Rogowského cívka) je měřicí transformátor proudu vyrobený ve formě dlouhého uzavřeného solenoidu s libovolným a prakticky uzavřeným tvarem a rovnoměrným vinutím, jehož jeden ze závěrů je přiveden k druhému přes osu solenoidu. Pojmenován po německém fyzikovi Walteru Rogowskim .

V nezatížené Rogowského cívce je elektromotorická síla úměrná změně proudu I ( t ) v měřeném objektu:

kde L  je indukčnost , N  je počet závitů.

Konstrukce Rogowského cívky je proudový transformátor se vzduchovým jádrem . Dobře se hodí pro měření zvlnění proudu v přítomnosti stejnosměrné složky a obecně pro měření proudových impulsů.

Surový výstupní signál je úměrný časové derivaci proudu v primárním obvodu a pro obnovení signálu úměrného proudu je třeba použít integrátor nebo dolní propust .

Cívka je navinuta na vzduchovém jádru takové velikosti , že jejím otvorem může projít sběrnice s naměřeným proudem . Aby se snížila parazitní kapacita, měly by být závity navinuty ve stejných vzdálenostech od sebe a ve stejném směru. Aby se eliminoval vliv cívky vytvořené cívkou samotnou, její konec se vrátí na začátek a položí se podél obvodu toroidu. Vzhledem k tomu, že výstupní napětí je obvykle nízké, je cívka zpravidla stíněna před elektrickým šumem. V tomto případě by obrazovka neměla tvořit zkratovanou cívku. Vodiče cívky musí být také stíněné, přičemž jeden z vodičů musí být připojen ke stínění a uzemněn.

Výstupní signál Rogowského cívky lze integrovat s jednoduchým RC obvodem tvořícím dolní propust nebo lze použít operační zesilovač . Výhodou RC filtru je, že nepotřebuje přídavné napájení a nevýhodou je velmi malý signál na nízkých frekvencích. Na obrázku je sice toroid, ale v prodeji jsou Rogowského cívky vyrobené ve formě tenkého dlouhého solenoidu, který se za provozu omotává a fixuje kolem vodiče s řízeným proudem.

Rogowského cívky jsou prakticky necitlivé na magnetická pole s konstantní amplitudou v místě cívky. Ale gradient magnetického pole, pokud se v čase mění, vytváří falešné signály. Pro jejich snížení by měla být cívka vyrobena co nejmenší, jak to umožňují jiné konstrukční prvky. Kalibrace Rogowského cívky se provádí při 50 nebo 60 Hz. V tomto případě musí samozřejmě frekvenční pásmo filtru nebo integrátoru dosahovat těchto hodnot.

Aplikace

Rogowského cívka jako proudový transformátor se používá v měřicí technice, mimo jiné jako měřicí prvek v elektroměrech. Rogowského cívka je nepostradatelná, když je potřeba měřit vysoké hodnoty proudu, a je také užitečná, když je požadováno vytvoření galvanického oddělení mezi měřeným obvodem a měřícím zařízením. Výstupní napětí, které je integrováno v čase, odpovídá proudu v měřeném obvodu v rámci konstanty.

Odkazy