Qu'est-ce que la bobine de Rogowski: conception, fonctionnement et ses applications

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Rogowski Coil est l'un des appareils couramment utilisés pour la mesure de Courant alternatif . Tout comme les autres appareils, comme la pince multimètre, le multimètre, etc. Cette bobine peut également être utilisée pour mesurer le courant alternatif. La bobine de Rogowski est une sorte d'enroulement hélicoïdal ou de fil ressemblant à un gros ressort. Le ressort est blessé de telle sorte qu'une extrémité du ressort est renvoyée à l'extrémité de départ par la partie centrale du ressort. Avec cela, les deux extrémités de la bobine arrivent à la même extrémité. Cette bobine est principalement utilisée pour mesurer les courants alternatifs et fonctionne sur le concept de Loi de Faraday d'induction électromagnétique.

Circuit de bobine de Rogowski

Dans ce circuit de bobine, il est blessé de telle sorte que, à partir d'une extrémité, la bobine est blessée en forme d'hélice, et à nouveau l'autre extrémité est amenée à l'intérieur de l'espace creux de la bobine de forme hélicoïdale, et les deux extrémités de la bobine. forme à un moment donné.




Bobine de Rogowski

Bobine de Rogowski

Théorie des bobines de Rogowski

Il est utilisé pour mesurer les courants alternatifs. Il travaille sur le concept de la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique. Quel que soit le courant à mesurer, qui circule dans un fil, la bobine de Rogowski est placée autour du fil, recouvrant le fil. En raison de induction électromagnétique , le courant circulant dans le fil qui doit être mesuré induit une force électromotrice dans la bobine de Rogowski selon la loi de Faraday de l’induction électromagnétique.



Conception de bobine de Rogowski

Conception de bobine de Rogowski

Après l'induction de la force électromotrice dans la bobine de Rogowski, le courant peut être mesuré en utilisant un autre appareil de mesure comme une pince ampèremétrique. Nous pouvons même utiliser un CRO pour mesurer ce courant et cette tension induits au niveau de la bobine de Rogowski. Dans Conception de la bobine de Rogowski, la bobine est enroulée en forme hélicoïdale, de sorte que les deux extrémités de la bobine viennent au même point. Ensuite, cette bobine est enroulée autour du fil pour que le courant soit mesuré.

Formule de bobine de Rogowski

La force électromotrice induite dans la bobine de Rogowski est donnée par

E = M * (di / dt)


Où E est la force électromotrice induite aux extrémités de la bobine de Rogowski, M est l'inductance mutuelle de la bobine et di / dt est le taux de changement de courant à travers la bobine. Il convient de noter que M est l'inductance mutuelle, mais pas auto-inductance . Lorsque nous considérons l'inductance mutuelle, d'autres facteurs tels que les constantes de couplage, la convention de point, etc. doivent également être pris en compte.

Une fois le E mesuré, le courant peut être mesuré en utilisant un circuit RC fondamental, ou une simple pince multimètre qui fonctionne à nouveau sur le principe de la loi de Faraday de l'induction électromagnétique.

Principe de fonctionnement de la bobine de Rogowski

Comme le montre la figure, la bobine de forme hélicoïdale est une bobine. La bobine cylindrique est le conducteur pour lequel le courant doit être mesuré. Lorsque la bobine est enroulée autour du conducteur, le courant circulant dans le conducteur induit une force électromotrice dans la bobine, en raison de la loi de Faraday de l'induction électromagnétique. La force électromotrice induite dépend du nombre de tours et de l'inductance mutuelle de la bobine.

Principe de fonctionnement

Principe de fonctionnement

La force électromotrice est mesurée à l'aide d'un circuit RC comme indiqué sur la figure. Le circuit RC agit comme un circuit intégrateur pour mesurer la tension. On peut même mesurer la tension directement, en utilisant un CRO ou par une simple pince multimètre.

Effet Rogowski Coil Versus Hall

Dans la bobine, le courant mesuré doit être de nature alternative. Du fait de son caractère alternatif, un déplacement relatif est obtenu entre la bobine et le champ magnétique. C’est la loi fondamentale du principe d’induction de Faraday. Mais si le courant circulant est CC, la bobine ne peut pas mesurer le courant. Dans de tels cas, la force électromotrice induite dans le noyau serait de nature statique.

Ainsi, pour mesurer la force électromotrice statique, des capteurs à effet Hall sont utilisés. Fondamentalement, les capteurs à effet Hall peuvent être utilisés pour détecter la force électromotrice statique. Par conséquent, pour mesurer la tension alternative, la bobine est utilisée et pour mesurer la tension continue, des capteurs à effet hall sont utilisés. Ces deux principes se retrouvent dans la pince multimètre qui mesure à la fois les courants alternatifs et continus.

Test de bobine de Rogowski

En cas de défaut, la bobine peut être facilement testée par la méthode basée sur l'impédance. Pour tout défaut de circuit ouvert, l'impédance mesurée sera très élevée. Et pour tout court-circuit dans l'enroulement, l'impédance mesurée sera très faible. Ainsi, en fonction de la valeur d'impédance, le type de défaut et le test de la bobine peuvent être effectués.

Précision de la bobine de Rogowski

La bobine est très précise car elle mesure le courant alternatif en fonction de la loi de Faraday. Il y aurait des pertes minimes dues à l'entrefer entre les enroulements primaire et secondaire, qui peuvent être ignorées.

Avantages et inconvénients

Les avantages sont

  • Il est très précis et facile à utiliser.
  • Le circuit pour lequel le courant est mesuré n'a pas besoin d'être interrompu
  • L'efficacité est très élevée

Les inconvénients sont

  • Il ne mesure que les courants alternatifs
  • Des moyens externes pour mesurer le courant sont nécessaires. La bobine elle-même ne peut pas mesurer le courant

Applications

La bobine de Rogowski étant utilisée pour mesurer les courants alternatifs, elle a de nombreuses applications. Il est utilisé dans la pince multimètre, le multimètre, les sondes CRO, les sondes de signal, les oscilloscopes à mémoire numérique, etc.

Par conséquent, nous avons vu le principe de fonctionnement et le fonctionnement de Résistances Rogowski . Généralement, ceci est utilisé uniquement pour mesurer les courants alternatifs. Il serait intéressant de savoir si la bobine peut être utilisée pour mesurer d'autres formes de courants alternatifs comme une onde carrée, trapézoïdale, etc?