积分器是罗氏线圈中测量电流精度的核心部件。

根据应用,Rocoil提供以下几种的罗氏积分器(Rocoil):

a.交流输出积分器(Rocoil 7341/ Rocoil 7141)

交流输出积分器典型输出信号为交流电压信号±1V或±5V ,它真实再现了被测量电流的波形。灵敏度以输出为1V时实际电流的大小(A/V)来表示。灵敏度还可以根据用户需求定制。

台式单/三通道积分器7140 / 7340

可使用硬性或柔性线圈,充电电池或外部110-240V交流供电,三通道,每个通道有5个灵敏度选择,满量程输出信号为±1V,有10倍过载能力,过载指示。

 7341

手持式单通道积分器6140

可使用硬性或柔性线圈,PP3电池供电,单通道,5个灵敏度选择,满量程输出信号为±1V,5倍过载能力,过载指示。

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b.导轨式积分器(DIN AC)

导轨式积分器有两种输出信号。一种为4-20mA的电流值,它代表了被测电流的有效值。另一种是与被测电流成正比的0-1V交流电压信号。罗氏线圈和导轨式积分器配套可以测量包含谐波(10kHz以下)在内的复杂电流,峰值因素可达到5。

有单通道(DIN1)、双通道(DIN2)或三通道(DIN3)三种类型。外部24V DC或220V AC供电;导轨安装;输入、输出浪涌保护;量程由客户给定,量程从小于20A到几百kA;可以通过多个线圈和一个多通道积分器给出电流和;抗过载能力强,适用于自动化控制系统或数据采集系统,如PLC。积分器出厂前必须要根据客户需求事先进行标定,如4-20mA的积分器输出对应0-80kA的被测电流值。

c.壁挂式三通道积分器(Wallmount)

壁挂式三通道积分器可以输出0-1A的交流电流信号。在电弧炉与钢包精炼炉等大电流系统中应用比较广泛。防护等级IP66.

 

由于罗氏线圈的输出信号与被测电流的变化率成线性关系,那么罗氏线圈的输出信号进入积分器,准确的还原出被测电流的波形。

根据积分器是否供电可以分为:有源积分器无源积分器

有源积分器

有源积分器比无源积分器的应用更加的广泛,因为有源积分器可以测量更宽的电流范围(大于100万安培,小于1安培的都能测量),更宽的信号带宽(小于0.1Hz, 大于1MHz)。 对于测量低频信号的罗氏线圈,其积分器的设计对整个测试的性能更是起着决定性的作用。

无源积分器

无源积分器主要是一个 电阻/电容的等效网络。无源积分器仅仅适用于大型快变电流脉冲(大的 di/dt)的测量,因为它在低频部分的性能很差,且只有当高脉冲引起的线圈大电压输出,才能保证其测量有足够的精度。此,无源积分器通常被用于雷电测试设备、以及轨炮的测量。他它的唯一优势就是不需要电源供电。

 

积分器时间常数:

积分器的特性取决于其本身的时间常数(RC),R是积分器的等效电阻,C是积分器的等效电容。不同的R和C取值,直接决定整个电流传感器的不同测试范围。以我们的柔性罗氏线圈为例,通过调整R,C两个参数,可以使该电流传感器的测量范围从数毫安(mA) 到 数百万安培。

 

带宽:

通常来说,基于罗氏线圈技术的电流传感器包括一个线圈、和一个积分器。 传感器的低频性能主要由积分器的设计决定, 而高频部分的性能主要取决于线圈的属性。下图表示一个典型的低频的幅度和相位响应。该图显示的有效跌落值为-0.2%/ms。

 

无论任何的设计,罗氏线圈的幅度和相位响应都可以预先确切的计算出来,然后进行对应的修正和补偿。类似于一些极低相位误差等特殊要求的定制,预算补偿就显得非常必要了。

 

测量直流问题:

很不幸的是,罗氏线圈通常是不能测量连续的直流电流。该问题也时长被人不断的问起,对于所谓的"DC",不同人也有不同的理解。总而言之,罗氏线圈在以下情况是适用的:

a. 测量瞬态交流(AC)电流上的直流(DC)偏移

b.单向脉冲信号以及震荡脉冲信号的测量

c. 含有直流分量的交流部分的波形测量,譬如:全波整流的电流

d.测量叠加在直流电流中的纹波信号

e.极低频率电流的测量(小于 0.1Hz)

当然,我们也可以通过测量进入整流器的AC,来间接的测量直流电流,该方法的精度也非常的高。根据该方法,已经成功应用于发电机转子电流的测量。同时,该技术也已经用于铝电解厂的电流监控。