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análisis de bobinas de rogowski empezar a entender paso a paso desde tres aspectos

March 13 , 2022
¿Qué es una bobina de Rogowski?

los bobina de rogowski es una bobina inductora híbrida con clip flexible que se puede enrollar fácilmente alrededor de un conductor de corriente para medir, capaz de medir grandes corrientes de varios miles de amperios sin expandir el tamaño del transformador de voltaje.
Las bobinas Rogowski son transformadores de tensión electrónicos que se utilizan para medir corrientes alternas, como transitorios rápidos, corrientes de un solo pulso de dispositivos electrónicos de potencia, o corrientes de función sinusoidal de enchufes de alimentación a 50 o 60 Hz.

si está tratando con corrientes de CA en decenas de amperios y desea realizar mediciones de corriente flexibles, considere usar una sonda de corriente de bobina rogowski. echemos un vistazo al principio de funcionamiento básico de la bobina rogowski.


Rogowski coilRogowski coil



el principio de la bobina de rogowski

según la ley de faraday, se establece que la fuerza electromotriz total detectada en el circuito cerrado en serie está positivamente correlacionada con el coeficiente de elasticidad temporal del flujo magnético total de la línea de conexión.

una bobina rokowski es similar a un transformador de tensión de corriente alterna en el que la tensión de funcionamiento se dirige a la segunda bobina y en este punto se correlaciona positivamente con la corriente a través del conductor aislado. la diferencia importante es que la bobina rokowski contiene un aire núcleo, que es el inverso del transformador de corriente-voltaje, que está acoplado magnéticamente a un segundo devanado por medio de una alta permeabilidad núcleo de acero. el núcleo hueco adopta el esquema de diseño de menor impedancia de inserción para completar la respuesta rápida de la señal de datos y el voltaje de trabajo de la señal de datos lineal.

una bobina de núcleo de aire se coloca en un bucle alrededor de un conductor eléctrico que transporta corriente, y el campo electromagnético causado por la corriente alterna induce un voltaje en la bobina. la bobina de Rokowski se convierte en un voltaje de trabajo que está correlacionado positivamente con el coeficiente del conductor elástico actual (función derivada) en el bucle de la bobina. a continuación,, la tensión de funcionamiento de la bobina se funde de modo que la sonda de la bobina Rogowski proporcione una tensión de salida proporcional a la señal de datos de corriente de entrada.

ventajas de las sondas de bobina rokowski

Las sondas de corriente de bobina Rokowski tienen muchas ventajas sobre muchos tipos diferentes de sensores de corriente o tecnología de inducción magnética.

– medición de alta corriente sin saturación del núcleo. Las bobinas rogowski pueden medir corrientes grandes (en el rango de varios ma a varios ka) sin saturación del núcleo, porque la sonda de la bobina rogowski utiliza un hueco no magnético "" núcleo. el límite de la corriente medible está limitado por el voltaje de entrada máximo del instrumento de medición o por el límite de colapso del voltaje operativo de la bobina/elemento del circuito integrador. otros sensores de corriente se volverán más pesados con el aumento en el rango de la corriente medida., la bobina de Rogowski puede mantener el mismo volumen pequeño porque es independiente de la corriente a medir. Esto hace que la bobina de Rogowski se convierta en la herramienta más efectiva para propósitos especiales para medir cientos o incluso miles de amperios de corriente alterna.

– aplicación flexible, la bobina del sensor de bola rota en forma de luz tiene una aplicación flexible, y puede encapsular fácilmente el conductor eléctrico que transporta corriente. puede insertarse en componentes inaccesibles dentro del circuito de alimentación. la mayoría de los rogowski las bobinas son lo suficientemente delgadas como para caber entre las patas de un paquete de semiconductores de potencia de salida T0-220 o TO-247 sin necesidad de bobinas adicionales para conectar sondas de corriente. esto también garantiza la ventaja de la bobina para mediciones de alta integridad de señal.

– ancho de banda de red máximo >30 mhz. permite que las bobinas rogowski midan señales de datos actuales con velocidades de transición muy rápidas, como señales de datos en miles de a/µseg. la función de prueba de ancho de banda permite el análisis de datos de corrientes armónicas avanzadas en sistemas operando a frecuencias de conmutación de alta potencia, o monitoreo preciso de formas de onda de conmutación de potencia con aumentos o aumentos más rápidos. la ventaja de completar mediciones de integridad de señal alta.

– mediciones no invasivas o de alta calidad. debido a su baja impedancia característica de inserción, la bobina de Rogowski extrae muy poca corriente de la máquina bajo prueba. la impedancia característica introducida en el equipo bajo prueba debido a las sondas de bobina de Rogowski es de solo unos pocos ohmios ,, por lo que este tipo de bobina es adecuado para una respuesta de señal de datos más rápida y un voltaje de funcionamiento de señal de datos muy lineal .

– bajo costo en comparación con las sondas de corriente de la bobina del transformador de voltaje/sensor de efecto hall, las bobinas rogowski son generalmente menos costosas.

Las bobinas de sensor de tipo sándwich son ligeras, y son flexibles y pueden encapsular fácilmente conductores eléctricos que transportan corriente.

limitador de corriente de bobina rokowski

– solo para corriente CA, la bobina rogowski no puede resolver la corriente CC, la bobina solo es adecuada para comunicar corriente CA.

– sensibilidad, Las bobinas rogowski son menos sensibles que los transformadores de corriente debido a la falta de núcleos de alta magnetización.

Las sondas de corriente de osciloscopios digitales permiten a los osciloscopios digitales medir la corriente, extendiendo su uso principal más allá de medir el voltaje operativo. en su mayor parte, Las sondas de corriente de bobina Rogowski inducen magnéticamente el flujo de corriente en los conductores eléctricos y convierten la corriente en un voltaje operativo que la sonda puede consultar y medir en un osciloscopio digital. el método más común de medición de corriente es la inducción magnética de un campo electromagnético en un conductor eléctrico energizado.

además de las sondas de bobina rogowski, también hay varios tipos de sondas de corriente que se pueden usar, y cada sonda tiene el mejor uso. los resultados que se pueden obtener también son muy buenos cuando se usan correctamente en la aplicación del esquema de diseño.

hay muchas formas de conectar las sondas de bobina del equipo de prueba al dispositivo bajo prueba (DUT). uno de los métodos es la soldadura eléctrica, que puede garantizar una conexión confiable y minimizar los riesgos de detección de parásitos al mantener la longitud del cable y la conexión lo más corta posible en la medida de lo posible. muchas de las sondas de osciloscopio digital de rendimiento de Keysight utilizan conexiones de soldadura eléctrica. a medida que las sondas y las instalaciones son cada vez más pequeñas, es cada vez más importante utilizar las herramientas especiales adecuadas y la experiencia en soldadura para evitar daños y conexiones problemas.

sin embargo, la aplicación de fusión del frente de sonda de soldadura N5381A/B y el amplificador de sonda infiniimax 1169A/B es una excelente opción para expandir el ancho de banda de la red a más de 3db. ya que el ancho de banda de red máximo del N5381A/ B supera el ancho de banda tradicional de la red de 12 GHz, además, el punto máximo de la curva de respuesta de frecuencia frente a la sonda puede ayudar a compensar la reducción del ancho de banda de la red del amplificador de la sonda.
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