چیست کویل راگوسکی

چیست کویل روگوسکی؟

تعریف کویل روگوسکی

کویل روگوسکی به عنوان دستگاه الکتریکی تعریف می‌شود که جریان متناوب (AC) و جریان‌های موقت یا پالسی با سرعت بالا را اندازه‌گیری می‌کند.

ویژگی‌های کویل روگوسکی

کویل روگوسکی یک کویل هم‌دست با N دور و مساحت مقطع ثابت A است. در کویل روگوسکی هیچ هسته فلزی وجود ندارد. انتهای کویل از طریق محور مرکزی کویل به انتهای دیگر بازمی‌گردد. بنابراین، هر دو انتهای کویل در یک طرف کویل قرار دارند.

اصول عملکرد

کویل‌های روگوسکی بر اساس قانون فارادی عمل می‌کنند، مشابه با ترانسفورماتورهای جریان AC (CTs). در CTs، ولتاژ القایی در کویل ثانویه متناسب با جریان در هادی است. تفاوت بین کویل‌های روگوسکی و ترانسفورماتورهای جریان AC در هسته است. در کویل‌های روگوسکی از هسته هوایی استفاده می‌شود و در ترانسفورماتور جریان از هسته فولادی استفاده می‌شود.

هنگامی که جریان از هادی عبور می‌کند، میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. به دلیل تلاقی با میدان مغناطیسی، ولتاژی بین انتهای کویل روگوسکی القا می‌شود.

مقدار ولتاژ متناسب با جریان عبوری از هادی است. کویل‌های روگوسکی مسیر بسته دارند. معمولاً خروجی کویل‌های روگوسکی به مدار انتگرال‌گیر متصل می‌شود. بنابراین، ولتاژ کویل انتگرال گرفته شده تا ولتاژ خروجی که متناسب با سیگنال جریان ورودی است، ارائه شود.

انتگرال‌گیر کویل روگوسکی

بر اساس مولفه‌های استفاده شده در انتگرال‌گیر، دو نوع انتگرال‌گیر وجود دارد؛

• انتگرال‌گیر غیرفعال

• انتگرال‌گیر فعال

انتگرال‌گیر غیرفعال

برای محدوده خروجی گسترده کویل‌های روگوسکی، مدار RC سری به عنوان انتگرال‌گیر عمل می‌کند. مقدار خطای فاز قابل قبول مقدار مقاومت (R) و ظرفیت (C) را تعیین می‌کند.

رابطه بین R و C و خطای فاز می‌تواند از نمودار فازی شبکه RC استخراج شود. و آن به صورت زیر نمایش داده شده است.

در نمودار فازی،

VR و VC نشان‌دهنده فاصله ولتاژی در مقاومت و خازن است،

IT جریان خالص در شبکه است،

V0 ولتاژ خروجی است. این ولتاژ مشابه ولتاژ در خازن (VC) است،

VIN ولتاژ ورودی است. این مجموع برداری فاصله ولتاژی در مقاومت و خازن است.

فاصله ولتاژی در مقاومت در فاز است و فاصله ولتاژی در خازن 90˚ نسبت به جریان خالص تأخیر دارد.

انتگرال‌گیر فعال

مدار RC به عنوان ضعیف‌کننده عمل می‌کند و ولتاژ در خازن را کاهش می‌دهد. در سطوح جریان پایین، ولتاژ خروجی می‌تواند بسیار کم باشد، به میکروولت (μV)، که سیگنال ضعیفی برای تبدیل‌کننده آنالوگ به دیجیتال (ADC) ایجاد می‌کند.

این مشکل می‌تواند با استفاده از انتگرال‌گیر فعال حل شود. مدار انتگرال‌گیر فعال به صورت زیر نمایش داده شده است.

در اینجا، عناصر RC در مسیر بازخورد یک تقویت‌کننده قرار دارند. میزان تقویت تقویت‌کننده می‌تواند با استفاده از معادله زیر تنظیم شود.

مزایای کویل روگوسکی

• می‌تواند به جریان‌های سریع تغییر کننده پاسخ دهد.

• خطر باز شدن کویل ثانویه وجود ندارد.

• هوای به عنوان مedium استفاده می‌شود و هیچ هسته مغناطیسی وجود ندارد. این امر هرگونه خطر اشباع هسته را حذف می‌کند.

• در این کویل، جبران دما ساده است.

معایب کویل روگوسکی

• برای به دست آوردن موج جریان، خروجی کویل باید از طریق مدار انتگرال‌گیر عبور کند. این مدار به منبع تغذیه 3V تا 24Vdc نیاز دارد.

• نمی‌تواند جریان DC را اندازه‌گیری کند.