羅氏線(xiàn)圈(Rogowski線(xiàn)圈)又叫電流測量線(xiàn)圈、微分電流傳感器，主要用于測量交流電流。羅氏線(xiàn)圈工作原理是線(xiàn)圈骨架?chē)@被測導體，導體周?chē)拇艌?chǎng)會(huì )隨著(zhù)導體中電流的改變而改變，骨架上的漆包線(xiàn)會(huì )因此感應出電動(dòng)勢。根據數學(xué)推導，該電動(dòng)勢與導體中電流的導數成正比，而比例系數跟線(xiàn)圈匝數、骨架橫截面、磁導通率等有關(guān)，將該電動(dòng)勢積分運算后可還原導體中的電流。一個(gè)完整的羅氏線(xiàn)圈電流測量系統應該包括一個(gè)線(xiàn)圈和一個(gè)積分器，下面我們通過(guò)對線(xiàn)圈及積分器的介紹，讓大家對羅氏線(xiàn)圈工作原理有一個(gè)詳盡的了解。

一羅氏線(xiàn)圈工作原理

圖示：羅氏線(xiàn)圈探頭基本結構原理示意圖

　　羅氏線(xiàn)圈是一種空心環(huán)形的線(xiàn)圈，有柔性和硬性?xún)煞N，可以直接套在被測量的導體上來(lái)測量交流電流。其設計基本原理如上圖所示：

　　羅氏線(xiàn)圈測量電流的理論依據是法拉第電磁感應定律和安培環(huán)路定律，當被測電流沿軸線(xiàn)通過(guò)羅氏線(xiàn)圈中心時(shí)，在環(huán)形繞組所包圍的體積內產(chǎn)生相應變化的磁場(chǎng)，強度為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M和自感系數L分別為：

　　M=μ0Nhln(b/a)/2π

　　L=μ0N^2hln(b/a)/2π

　　上式中，H為線(xiàn)圈內部的磁場(chǎng)強度，B為線(xiàn)圈內部的磁感應強度，μ為真空磁導率，N為線(xiàn)圈匝數，e(t)為線(xiàn)圈兩端的感應電壓a、b分別為線(xiàn)圈橫截面的內外徑，h為截面高度。由此可見(jiàn)，線(xiàn)圈一定時(shí)，M為定值，線(xiàn)圈的輸出電壓與di/dt成正比。

二積分器工作原理

　　若想準確將羅氏線(xiàn)圈的線(xiàn)圈感應電動(dòng)勢輸出還原為測量的交流電流i，還必須加一個(gè)反相積分電路。因羅氏線(xiàn)圈感應出的電壓很小，為了放大該感應電壓，須在積分器前面加一放大電路。積分是一個(gè)非常重要的環(huán)節，被還原的信號非常小，為方便測量，先將信號放大再積分，這樣一方面可以增大還原信號，另一方面，電容的存在可以過(guò)濾掉不必要的干擾。積分器通過(guò)對羅氏線(xiàn)圈感應電壓的放大和積分處理，可還原出所測量的交流電流。放大積分電路原理圖如下所示：

圖示：放大積分電路原理示意圖

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