微分环是一种特殊形式的罗氏线圈,它也具备传统罗氏线圈测量带宽高、精度高、结构简单以及能实现雷电流全波波形测量等优点。除此之外,相较于传统的罗氏线圈,微分环不要求被测电流穿过线圈,所以可以实现非接触式测量,这对于在输电线路及杆塔上的安装带来了极大的方便,无论是安装还是拆卸都不会影响线路的正常运行。
但是,由于雷击点不一定在安装传感器的周围,所以传感器测得雷电流波形可能是衰减或者是分流之后的波形,而不是原始雷电流波形。而且微分环是通过耦合周围磁场来进行测量,而当输电线路一相导线发生雷击时,其它各项导线上也会有一定大小的电流流过,因而微分环所耦合的磁场是各相导线电流共同作用的结果,若要得到每一相导线的电流波形,需要进行解耦处理。由此可以看出,微分环对于信号的后续处理要求更高。
传统罗氏线圈的绕制存在着绕制不均匀以及杂散参数不统一的情况,不利于批量生产。而PCB( 印制电路板) 工艺则可以解决这个问题。Kojovic L A 首次提出了PCB 罗氏线圈的设计思想并在美国注册了专利,在国内也有很多学者对PCB 罗氏线圈进行了研究。但是主要是对PCB 罗氏线圈进行理论分析与设计,目前还没有针对雷电流测量的PCB 罗氏线圈实际运用。针对输电线路雷电流的在线监测,设计并研制一种便于安装,抗干扰性强的PCB 罗氏线圈传感器,是一个可行的研究方向。