罗氏线圈的原理

罗氏线圈是一种空心环形的线圈，可以直接套在被测量的导体上。导体中流过的交流电流会在导体周围产生一个交替变化的磁场，从而在线圈中感应出一个与电流变比成比例的交流电压信号。线圈的输出电压Uout=Mdi/dt，这里的M为线圈的互感系数，而di/dt则为电流对时间的变化率。
罗氏线圈通过积分器将线圈输出的电压信号进行积分后得到一个交流电压信号，这个电压信号可以准确地再现被测量电流信号的波形。
罗氏线圈及配套积分器是一种通用的电流测量系统，应用的场合很广泛，它对被测电流的频率、电流大小、导体尺寸都无特殊要求。系统的输出信号与被测电流波形相位差小于0.1°，可测量波形复杂的电流信号，如瞬态冲击电流。

罗氏线圈电流测量系统一个突出的特点就是线性度好。线圈不含磁饱和元件，在量程范闱内，系统的输出信号与待测电流信号一直是线性的。而系统的量程大小不是由线性度决定的，而是取决于最大击穿电压。积分器也是线性的，量程取决于本身的电气特性。线性度好使得罗氏线圈非常容易标定，因为系统可以使用常见的基准信号进行标定，标定后的系统在整个量程范围内都是线性的，测量结果都是准确的。同时由于线性度好，系统的量程可以随意确定，瞬态反应能力突出。