کویل روگوفسکی

کویل روگوفسکی
کویل روگوفسکی

کویل روگوفسکی به انگلیسی Rogowski coil برگرفته از نام مخترع آن والتر روگوفسکی  (فیزیکدان آلمانی ) یک ترانس جریان CT برای اندازه‌گیری جریان متناوب (AC) یا پالس جریان با سرعت بالا است .
کویل روگوفسکی یک سیم پیچ بدون هستۀ آهنی است. جریان متناوب یا پالس در یک هادی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و تعامل این میدان مغناطیسی و حلقه روگوفسکی موجب ایجاد ولتاژ القا شده درون کویل می شود که متناسب با سرعت تغییر اندازه جریان است (ولتاژ، مشتق جریان مورد اندازه گیری است). این سیم پیچ به گونه اي طراحی میشود که شارهاي پراکندگی اثر بسیار کمی بر روي اندازه گیري داشته باشند.کاربرد اصلی کویل روگوفسکی در اندازه گیري جریانهاي زیاد با فرکانس هاي بالاست به دلیل عدم وجود هسته، تزویج مغناطیسی بین اولیه و ثانویه اندك است و اندازه گیري در جریانهاي کم نیاز به لوازم جانبی با دقت بالایی دارد. و در صورتی که بتوان این ولتاژ را بدون نویز به اتاق کنترل منتقل کرد میتوان اندازه گیري را با دقت بالایی انجام داد. همچنین در مواردي انتگرال گیري به همراه تقویت کننده در مسیر ولتاژ قرار میدهند(برای بدست آوردن پهنای باند زیر1Hz) که در این صورت تقویت کننده باید در بازه مورد نیاز به صورت خطی عمل کند تا بتوان اندازه گیري با دقت بالا را انجام داد. ولی در جریان هاي بزرگ به علت میدان مغناطیسی بالا کویل روگوفسکی به خوبی عمل میکند و خروجی قابل توجهی خواهد داشت. در این حالت دقت اندازه گیري معمولاً بالاست. از نظر فرکانسی نیز غیر از فرکانس صفر یعنی DC ،کویل روگوفسکی عملکرد مناسبی دارد. این کویل میتواند مؤلفه DC میرا شونده(بی نهایت) را با دقت خوبی منتقل کند، چرا که مؤلفه DC میرا شونده فرکانس صفر ندارد بلکه شامل فرکانس هاي غیر صفر میباشد. این روش معمولاً هزینه زیادي ندارد و داراي دقت اندازه گیري بالایی است. 


استفاده از حلقه های روگوفسکی در اندازه گیری جریان به نسبت دیگر تجهیزات اندازه گیری دارای مزایای زیر است :

• به دلیل ماهیت عملکردی حلقه های rogowski لزومی به قطع برق در زمان نصب این تجهیزات نمی باشد و این حلقه  ها را می توان حتی در زمان زیر بار بودن سیستم متصل نمود و یا از مدار خارج کرد. 

• خروجی حلقه های rogowski از نوع سیگنال با ولتاژ بسیار محدود است. به همین دلیل در هر زمان می توان آن را به دستگاه اندازه گیری متصل یا قطع نمود.

• حلقه های rogowski چون از نوع بدون هسته فلزی هستند (Core less) افزایش جریان تاثیری در امپدانس آن ها ندارد. این خاصیت موجب می گردد منحنی عملکردی این تجهیزات در تمام بازه جریانی کالیبره شده به صورت کاملا خطی عمل نماید. در نتیجه هر حلقه rogowski می تواند بازه های وسیع جریانی را اندازه گیری کند (بدون آنکه حتی در شرایط جریان اضافه بار آسیب ببیند)

• حلقه های Rogowski به دلیل خاصیت اهمی تغییرات جریان حتی با فرکانس های بسیار بالا یا پایین را به خوبی دنبال می کنند. برای مثال بازه فرکانسی عملکرد آن ها از 20Hz تا 5000Hz می باشد. به عبارتی در کاربردهایی که اندازه گیری مولفه های هارمونیکی مد نظر باشد این تجهیزات عملکرد بی همتایی را از خود نشان می دهند
  
• عملکرد خطی عالی (هیچ ماهیت مغناطیسی ای برای اشباع ندارد ) از دیگر مزایای کویل روگوفسکی می‌توان به هزینه ساخت پایین اشاره کرد و همچنین دارای اندوکتانس پایین است. یکی از معایب آن نیز این است که نیازمند استفاده از مدار انتگرال‌گیر است.

در صورت علاقه مندی و آشنایی بیستر با ساختار و عملکرد کویل روگوفسکی جهت اندازه گیری جریان تجهیزات فشار قوی می توانید مقاله اندازه گیري جریان هاي بزرگ در آزمایشگاه جریان قوي با استفاده از کویل روگوفسکی به کوشش آقایان محمد حامد صمیمی، سلمان محسنی، حسین محسنی را از لینک  دانلود مقاله ، در زیر دانلود نمایید.
(0) 17 مرداد 1397