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理想积分器仿真——罗氏线圈

最近更新时间:2020-05-26 19:57:06

由于Rogowski 线圈的输出电压与电流的时间导数成正比,采用理想积分电路,电压信号经模拟积分器后就被还原成正比于电流的信号,如图1所示。

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1 理想积分器电路

1 相频响应仿真分析

通过Matlab 软件,对理想的模拟积分器与Rogowski 线圈构成的联合系统进行仿真研究。Rogowski 线圈与理想模拟积分器组成的联合系统的等值电路如图2 所示。

2 中,R0Rogowski 线圈绕组自身的电阻,L0为线圈的自感,C0是线圈的等效杂散电容,

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2 Rogowski 线圈配合理想积分器的模型

Ra为采样电阻;电阻R、理想电容C 及运算放大器A 构成理想积分器,RL是积分器的负载电阻。e1(t)是积分器的输出,e(t) Rogowski 线圈的输出,e0(t)是理想Rogowski 线圈的输出电压,则系统的传递函数为

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根据实际制作的Rogowski 线圈的参数,用Matlab 软件仿真,可得到Rogowski 线圈配合理想积分器的频率响应特性,如图3 所示。

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3 Rogowski 线圈配合理想积分器的相频响应

由图3 可见,理想积分器的工作范围约为0 104 Hz,工作带宽很大。而用于测量工频电流的Rogowski 线圈的频带宽度为5 500 Hz,故该积分电路满足设计要求,即在该频率范围内理想积分器输出信号的幅值和相位不受频率的影响。可见,理想积分器的输出能良好地反映被测电流。

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