TA的每日心情 | 開心 2024-12-4 09:06 |
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簽到天數(shù): 1 天 [LV.1]初來乍到
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PEM羅氏線圈是一種空心環(huán)形的線圈,包括線圈和骨架兩個(gè)部分,骨架有柔性和硬性兩種,柔性骨架的PEM羅氏線圈也稱柔性探頭,可以直接套在被測量的導(dǎo)體上來測量交流電流。主要用于測量交流電流。PEM羅氏線圈工作原理是線圈骨架圍繞被測導(dǎo)體,導(dǎo)體周圍的磁場會(huì)隨著導(dǎo)體中電流的改變而改變,骨架上的漆包線會(huì)因此感應(yīng)出電動(dòng)勢。根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),該電動(dòng)勢與導(dǎo)體中電流的導(dǎo)數(shù)成正比,而比例系數(shù)跟線圈匝數(shù)、骨架橫截面、磁導(dǎo)通率等有關(guān),將該電動(dòng)勢積分運(yùn)算后可還原導(dǎo)體中的電流。一個(gè)完整的PEM羅氏線圈電流測量系統(tǒng)應(yīng)該包括一個(gè)線圈和一個(gè)積分器。
PEM羅氏線圈是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。通過一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路,就可以真實(shí)還原輸入電流。該線圈具有電流可實(shí)時(shí)測量、響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和的特點(diǎn),適用交流尤其是高頻大電流測量。
PEM羅氏線圈測量電流的理論依據(jù)是法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律,當(dāng)被測電流沿軸線通過PEM羅氏線圈中心時(shí),在環(huán)形繞組所包圍的體積內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場,強(qiáng)度為H,由安培環(huán)路定律得: ∮H·dl=I(t) 由B=μH,e(t)=dΦ/dt,Ф=N∫B·dS,e(t)=M·di/dt,得: 其截面為矩形時(shí),互感系數(shù)M和自感系數(shù)L分別為: M=μ0Nhln(b/a)/2π L=μ0N^2hln(b/a)/2π 上式中,H為線圈內(nèi)部的磁場強(qiáng)度,B為線圈內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度,μ0為真空磁導(dǎo)率,N為線圈匝數(shù),e(t)為線圈兩端的感應(yīng)電壓,a, b分別為線圈橫截面的內(nèi)外徑,h為截面高度。由此可見,線圈一定時(shí),M為定值,線圈的輸出電壓與di/dt成正比。也就是說,PEM羅氏線圈的輸出電壓與被測電流的微分成正比,只要將其輸出經(jīng)過的積分器,即可得到與一次電流成正比的輸出電壓。
根據(jù)電磁感應(yīng)定律及安培環(huán)路定理,PEM羅氏線圈輸出感應(yīng)電動(dòng)勢與一次電流變化率成正比。也就是其輸出電壓與電流的微分成正比,因此,采用微分的逆運(yùn)算--積分可以將輸出還原為與輸入一次電流成正比的電壓信號(hào),通過測量該信號(hào),可以更加直接的反映一次電流。
以上就是關(guān)于PEM羅氏線圈的工作原理介紹,希望對(duì)您有所幫助!
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