本小节研究罗氏线圈电磁参数随结构参数变化的规律。自变量包括罗氏线圈厚度c、高度h、屏蔽层与导线层的间距p 以及所用铜线的线径a。本文的仿真分析以矩形截面罗氏线圈为例。均匀密绕时罗氏线圈绕线总匝数为：
1） 改变罗氏线圈的外径，固定其他参数不变，用MATLAB 仿真计算均匀密绕时罗氏线圈的电磁参数。罗氏线圈内径和截面高度保持不变，选取绕线直径a =0.5mm，屏蔽层与导线层间距p=0.05mm，外径D 变化范围为11cm~20cm。均匀密绕时总匝数N=1067 匝。仿真结果如图3-3 所示。
由图3-3 看出，在可约束的范围内，罗氏线圈互感、自感随外径的增加约成线性递增，当超过一定范围后，其增加速度略变缓慢。同时，内阻随外径的增加成线性递增，且互感、自感递增的倍数大于内阻增加的倍数。罗氏线圈的等效电容随着外径的增加逐渐增大，这是外径增大造成平行板电容器极板面积增加所致。
2） 改变罗氏线圈内径，固定其他参数，用MATLAB 仿真计算均匀密绕时罗氏线圈电磁参数的变化。通过该仿真可分析罗氏线圈厚度与内径的比对罗氏线圈电磁参数的影响。罗氏线圈外径和截面高度保持不变，选取绕线直径a =0.5mm，屏蔽层与导线层间距p=0.05mm，内径变化范围为3cm~12cm。仿真结果如图3-4 所示。
本项仿真中罗氏线圈采取单层密绕，当线圈内径较小时，所绕匝数也较少。图3-4 显示，罗氏线圈互感、内阻、自感均随着内径的增加先增大后减小，这由两方面因素造成，其一，随着内径增加，线圈的截面面积逐渐减小，而总线匝数逐渐增加，截面面积减小使互感、内阻、自感有减小趋势，总线匝数增加使互感、内阻、自感有增大趋势，两方面共同作用使罗氏线圈的互感、内阻、自感先增大后减小。等效电容随着内径的增大而减小，且变化的速度越来越快，这是内径增大，造成平行板电容器极板面积减小所致。
3）改变罗氏线圈截面高度，固定其他参数，用MATLAB 仿真计算均匀密绕时罗氏线圈电磁参数的变化。罗氏线圈内径和外径保持不变，绕线直径a =0.5mm，屏蔽层与导线层间距p=0.05mm，截面高度h 变化范围为0.5cm~10cm。均匀密绕时总匝数N=1067 匝。仿真结果如图3-5 所示。
仿真发现，罗氏线圈互感、内阻、自感、分布电容均随着线圈截面高度的增加而线性增加，且自感增长速度大于电阻增长速度。
4）由表3-1 罗氏线圈电磁参数计算公式可知，屏蔽层与导线层间距的变化仅影响等效电容的大小，下面仿真计算屏蔽层与导线层间距的变化对均匀密绕罗氏线圈分布电容的影响。罗氏线圈内径、外径和截面高度保持不变，绕线直径a =0.5mm，屏蔽层与导线层间距p的变化范围为0.01mm~0.2mm。均匀密绕时总匝数N=1067匝。仿真结果如图3-6。
图3-6 显示，罗氏线圈分布电容随着屏蔽层与导线层间距p 的增加而减小，且减小速度越来越慢，这是因为平行板电容器电容大小与两极板距离成反比，该现象与实际情况一致。
罗氏线圈互感大小决定线圈的灵敏度，而自感、内阻、等效电容影响线圈的传感性能。以上各图显示，增大罗氏线圈截面高度、截面厚度以及线圈匝数有利于增大罗氏线圈的互感，可提高线圈的灵敏度。同时线圈的自感、内阻也随着截面高度、截面厚度、线圈匝数的增加而增大，等效电容则随着罗氏线圈截面厚度的增加而增大、随着截面高度的增加而增大、随着屏蔽层厚度的增加而减小，这些变化则会使罗氏线圈处于不同的工作状态，因而，在调整罗氏线圈灵敏度的同时，也要考虑线圈频带、响应时间、振荡幅值等性能指标的变化。
来源：华中科技大学论文“罗氏线圈传感器及应用研究”