测量高频、大幅度、正弦电流。例如射频发射器、高频感应加热或等离子应用

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PEM生产的交流电流探头具有非常宽的带宽,能够测量从低于1HzMHz频率范围。但是,如果电流和频率的连续(rms)安倍秒积非常大,约为>3000A/μs,则可能需要优化的罗氏探头。遇到极高频正弦和/或大幅度电流的典型应用包括射频发射器和放大器、某些感应加热系统和等离子体沉积系统。

 

其他形式的宽带宽电流传感器测量连续高频正弦电流的能力有限;

  1. 那些使用磁芯的测量技术,如电流互感器或霍尔效应器件,即使它们具有足够的高频带宽,也只具有有限的均方根电流测量能力。
  2. 同轴分流器不是隔离的,功率能力有限

 

PEM将频率和电流的连续乘积称为“rms di/dt”。我们的标准CWTRCT罗氏线圈具有均方根di/dt限值,超过该限值可能会损坏线圈。此值列在我们的所有产品数据表中。但是,可以克服此限制。有许多技术取决于均方根di/dt的大小和电流的频率。例如:

 

感应加热

对于某些高功率或高频感应加热应用,PEM提供了CWTRCT范围的修改版本,以在100kHz1MHz的频率下测量1001000A的电流。我们的标准探头的唯一变化是低频性能的限制,但在大多数情况下仍然可以低至10Hz。这些罗氏传感器既可用于开发新型感应加热逆变器的诊断,也可用于工业过程的控制。

 

射频发射器和放大器

PEM可以提供的罗氏线圈采用无源积分器,可永久安装在高功率射频(RF)发射器上。罗氏线圈使用无源Lr(也称为自)积分器。Rogowski探头需要测量一个基本不失真的正弦波,在高达3MHz的频率下,其幅度高达1kA。线圈被放置在设置好的同轴线缆处,因此电流位于罗氏环路的中心。

在此应用中使用无源 Lr 积分器的好处是,对于给定的线圈长度,它可实现高频 3dB 带宽,该带宽明显高于有源或无源 RC 积分电路。在此应用中使用自积分器可将无源积分器的功率损耗降至最低,使积分器能够方便地安装在线圈夹在一起的机构中,这是线圈必须安装在有限空间(通常是这种情况)的理想选择。

然而,无源Lr积分器存在局限性,使其仅适用于某些应用。如果正弦波中有明显的谐波,或者导体位于线圈的边缘,而不是中心,则线圈的响应可能是振荡的。这是因为罗氏线圈没有以其特性阻抗端接,因此线圈中不必要的谐振效应会使测量失真。此外,在没有有源积分器的情况下,Lr 积分器的低频 -3dB 带宽受到严重限制。在需要监控大于几百kHz的正弦电流的应用中,这种限制不是问题,但不适合宽带宽应用。

2023年1月6日
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