将线圈缠绕在非铁磁材料的骨架上,再在线圈的两端并联上终端电阻Rt,这就是最简单的罗氏线圈结构,通过终端电阻上的电压,罗氏线圈就可以用来检测交变的电流。罗氏线圈具有其特殊的结构,即回绕结构,罗氏线圈的结构如图3.1 所示。图3.1 中的虚线代表罗氏圈的回绕结构。

罗氏线圈的结构图
在很多应用场合下,需要检测数十安至几百安的脉冲电流,再这些情况下,如果使用空心罗氏线圈,线圈产生的感应电压信号很小,不利于对被测电流的测量。为了解决这个问题,通常选用弱铁磁材料作为线圈的骨架芯,这样有利于增大线圈的感应信号。罗氏线圈的主要特点是具有回绕结构,根据所测量对象的电流形式的不同,罗氏线圈的骨架可以选用非铁磁材料或者铁磁材料。
为了分析方便起见,对罗氏线圈的结构做出了以下的假设:
(1)被测载流导体足够长;
(2)被测电流处于线圈几何中心;
(3)缠绕线圈的骨架芯结构均匀;
(4)骨架芯中的磁场是均匀分布的;
(5)线圈的匝数在骨架芯上均匀分布;
(6)每一匝绕组所在的平面穿过骨架所在的圆周的中心轴。
通过上述的假设可以发现,罗氏线圈对绕制的工艺要求较高。当线圈用于脉冲电流测量时,由于线圈中接入了终端电阻,所以线圈中存在感应电流,在选取终端电阻时,应该考虑到终端电阻功率和发热。在线圈的设计制作中,应该尽可能的满足或者接近以上的假设条件,罗氏线圈根据电磁感应原理测量电流,这就要求其具有稳定的互感系数,在线圈结构均匀的情况下,互感系数更加稳定,所以良好的线圈结构和制作工艺有力于电流的准确测量。