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          羅氏線圈是如何工作的

          更新時間:2024-01-05  |  點擊率:189

          導體中的交變電流或脈沖電流會產生磁場,該磁場與附近的羅氏線圈相互作用,在線圈中產生感應電壓,該電壓與被測電流的變化率成正比。如是線圈是一個閉合環路,沒有不連續性,則可以證明線圈中的感應電壓與環繞電流的變化率成正比,關系式為E=H.di/dt,其中H是線圈靈敏度(Vs/A),與NA成正比。

          為了獲得與環繞電流成比例的輸出電壓VOUT,必須對線圈電壓E進行積分,因此需要使用電子積分來提供低于1Hz的帶寬。

          運算放大器積分器的簡單形式是輸入電陰Rsh和反饋電容C,其輸出為    Vont=(1/CR) image.pngEdt。因此,整體傳感器境益為Vout=Rshl,其中Rsh=H/CR是傳感器靈敏度(V/A)

          輸出電壓與環繞電流成比例的關系在整個傳感器帶寬內都有效,帶寬定義為從fL到fH的頻率范圍,在此范圍內測量正弦電流可達到規定靈敏度Rsh的3dB以內。image.png

          在低頻一上,積分器增益會增加,理論上,當頻率接近零時,積分器增益將變得無限大,這將導致不可接受的直流漂移和低頻噪聲,因此必須限制低頻下的積分器增益,這種限制是通過與積分電容器并聯一個低通濾波器來實現的,設定了低頻帶寬fL,通常小于1Hz。image.png

          此外,由于羅氏線圈的分布式電感和電容,存在一個高頻帶寬fH(通常為1MHz或更高),超過該帶寬,測量會衰減,并出現明顯的相位延遲,電子積分器帶寬和連接積分器與線圈的電纜長度也會影響這一限制。

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