在进行过电压监测时，套管末屏电流传感器必须能够准确测量mA级到百A级的电流，其工作频带必须从工频到MHz级。一般传感器难以满足准确测量幅值范围和频带如此大的电流信号的要求。与传统电流互感器相比，罗氏线圈电流传感器具有测量频带宽、响应特性好、测量精度高等优点，特别适合频率以及幅值变化范围大的电流测量。设被测电流为f(f)，罗氏线圈输出电压为1,1，(f)，则其传递函数为HI(s)= ( )／I(s)。文献[19]给出了罗氏线圈本体的频率特性，如图下图所示。
罗氏线圈本体频率特性
根据待测电流频率的不同，罗氏线圈传感头频率特性由3个部分组成：I段为外积分频段，在此频段内，若要还原原电流信号，必须加设外部积分环节；II段为自积分频段，此段内罗氏线圈传感头输出电压与被测电流成比例关系，无需外加电路就能测得被测电流；III段为高频振荡频段，一般无需考虑。其中 为积分转折频率，该频率为自积分下限频率以及外积分上限频率 且有∞ =足／￡，其数值一般低于 1 MHz；wc 为线圈特征角频率，为罗
氏线圈所能测得电流频率的上限，并有：
在常见过电压作用下，套管末屏抽头电流最高频率达数MUz，因此采用外积分罗氏线圈作为电流互感器是不合适的。自积分型罗氏线圈的频率上限完全可达到要求，但是必须使下限截止频率小于50 Hz。在线圈参数一定的情况下，采样电阻R 越小， 自积分电路下限截止频率越低，但是降低采样电阻值，线圈的灵敏度也随之降低，同时，由于线圈材料与结构设计的制约，自积分下限截止频率达到50 Hz以下是很困难的u 。如何使罗氏线圈测量范围从工频到MHz级频率，并保持较高灵敏度是罗氏线圈电流传感器设计的一个难题。基于此，本文所设计的复合积分型罗氏线圈，通过多种积分环节及高频滤波环节扩宽了测量频带，可以满足套管末屏电流测量要求。