ロゴスキーコイルとは何ですか?

May 28, 2020

ご伝言

ドイツの物理学者ウォルターロゴスキーにちなんで名付けられたロゴスキーコイルは、高速トランジェントなどの交流(AC)の測定に使用される電気機器です。パルス電流または電源周波数の正弦波電流。

最も単純な形では、ロゴスキーコイルは、一定の断面積を持つ非磁性のフォーマー上にNターン/メートルの均一に巻かれたコイルです。巻線はフォーマーの中心軸に沿って開始点に戻され、両端は通常ケーブルに接続されます。コイルの自由端は、通常、ケーブル接続に隣接するソケットに挿入され、プラグを抜いて、電流を測定する導体にコイルをループさせることができます。

どのように機能しますか?

導体内の交流電流またはパルス電流が磁場を発生させ、この磁場と磁場に局所的なロゴスキーコイルの相互作用により、測定される電流の変化率に比例するコイル内の誘導電圧が発生します。コイルが不連続性のない閉ループを構成する場合、コイルに誘導される電圧Eは、E=H.dI / dtの関係に従って、取り囲まれた電流Iの変化率に比例することが示されます。 (Vs / A)、NAに比例します。

出力電圧VOUTを取得するには、コイル電圧Eを積分する必要があります。したがって、電子積分器を使用して、帯域幅を{{} Hz以下にまで広げています。

オペアンプ積分器は、最も単純な形式で、入力抵抗を備えていますRshandフィードバックコンデンサChas出力Vout =(1 / CR)∫Edt。したがって、全体的なトランスデューサのゲインは、Vout=RshIで与えられます。ここで、Rsh=H / CRはトランスデューサの感度(V / A)です。

relationshipVoutproportional toIは、トランスデューサの帯域幅全体で有効です。帯域幅は、正弦波電流を指定された感度Rshの 3 dB以内に測定できるfLtofHからの周波数範囲として定義されます。

低周波数では、積分器のゲインが増加し、理論的には周波数がゼロに近づくにつれて無限大になります。これにより、許容できないDCドリフトと低周波ノイズが発生します。したがって、積分器のゲインは低周波数で制限する必要があります。この制限は、ローパスフィルターを積分コンデンサと並列に配置することで達成されます。ローパスフィルターは、低周波数帯域幅fLを設定します。通常、これは 1 Hz未満です。

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