罗科线圈工作时套在被测电流母线上,其测量机理基于电磁感应定律与全电流定律,其工作时结构图如图2.2 所示。
图中i1(t)为被测电流, i2(t)为线圈侧电流,RS为采样电阻。i1(t)产生的磁场穿过线匝,在其中感应出电动势e(t),设RS 采样信号为u(t),则线圈等效电路表示如图2.3 所示。
图中R、L 和C 分别为线圈的自身电阻、自感和分布电容,M 为罗科线圈与载流导体间的互感。根据电路理论有:
本文研究中涉及的脉冲大电流,由国家脉冲强磁场科学中心强磁场装置提供,由图1.5 可知,放电电流持续时间为毫秒级。考虑到分布电容在该工作频率时容抗很大,可以忽略。在取采样电阻RS 足够大时,满足罗科线圈外积分条件。
可以得到该条件下的被测电流表达式:
此时,对罗科线圈的输出电压u(t)进行积分,就可以得到被测电流i1(t)。