Rogowski mähis on paindlik õhusüdamikuga voolumuundur, mida kasutatakse laialdaselt vahelduvvoolu, impulssvoolu ja kiire siirdevoolu mõõtmiseks. Erinevalt traditsioonilistest ferromagnetiliste südamike ümber ehitatud voolutrafodest ei sisalda see magnetilist raudsüdamikku, mis välistab küllastusefektid ja võimaldab mõõta ülisuurt voolu väärtust. Selle ainulaadne struktuur ja tööpõhimõte muudavad selle asendamatuks jõuelektroonikas, kõrgepinge testimisel ja tööstusliku võimsuse jälgimisel.
Füüsiliselt a Rogowski mähis koosneb pidevast peene traadi mähisest, mis on ühtlaselt mähitud ümber mittemagnetilise torukujulise vormija. Mähis moodustab suletud ahela, mis ümbritseb sihtvoolu kandvat juhti. Üks kriitiline disainidetail on tagasivoolujuhe, mis jookseb tagasi läbi toru keskosa, et kõrvaldada välistest magnetväljadest tulenevad hajuvad elektromagnetilised häired. Mähise väljund ei ole mõõdetud voolu otsene esitus. Selle asemel genereerib see pinge, mis on võrdeline suletud juhti läbiva voolu muutumise kiirusega.
Tööteooria järgib Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadust. Kui vahelduvvool liigub läbi keskjuhi, tekitab see juhti ümbritseva ajas muutuva magnetvälja. See magnetvoog tungib läbi Rogowski mähise mähiste. Faraday seadus ütleb, et indutseeritud elektromotoorjõud ilmub üle pooli klemmide, mis on matemaatiliselt defineeritud kui (V = -M rac{di}{dt}). Siin tähistab M pooli vastastikust induktiivsust ja di/dt viitab mõõdetud voolu ajatuletisele. On selge, et pooli töötlemata pinge sõltub voolu muutumise kiirusest, mitte voolu suurusest.
Kuna väljundsignaal on primaarvoolu tuletis, on väline signaali konditsioneerimisahel hädavajalik. Integraatori ahel võtab vastu mähise pinge ja teostab matemaatilise integreerimise. Pärast integreerimist muutub väljundpinge otseselt proportsionaalseks algse mõõdetud vooluga. Analoogintegraatorid on reaalajas mõõtmiseks tavalised, samas kui digitaalset integreerimist saab rakendada digitaalsete hankimissüsteemide mikroprotsessorites.
Õhusüdamikuga disain pakub selgeid eeliseid. Ilma ferromagnetilise materjalita ei toimu kunagi magnetilist küllastumist, nii et mähis suudab ilma moonutusteta lüüa tohutuid liigvoolusid. Samuti pakub see suurepärast lineaarsust ja laia ribalaiust, hõlmates madala sagedusega vahelduvaid signaale kuni ülikiirete välgu- või lülitustransientideni. Samal ajal saab painduvaid pooliversioone mähkida ümber kaablite ilma ahelaid lahti ühendamata, mis võimaldab mugavalt kohapeal paigaldada.
Rogowski mähistel on aga piirangud. Nad ei saa täpselt mõõta puhast alalisvoolu, kuna püsiv alalisvool loob muutumatu magnetvälja, mis tekitab nulli indutseeritud pinge. Lisaks jääb mähis tundlikuks välisele elektromagnetilisele mürale, kui tootmisstandardid on kehvad. Mõõtmise täpsuse säilitamiseks on vajalik korralik varjestus ja täpne mähise sümmeetria.
Kokkuvõttes tugineb Rogowski mähis elektromagnetilisele induktsioonile, et tajuda muutuvat voolu, tuvastades muutuva magnetvoo. Koos integraatoriga teisendab see diferentsiaalpinge signaali kasutatavaks voolunäiduks. Tänu laiale ribalaiusele, küllastumisvastasele omadusele ja paindlikule koostusele on see jätkuvalt eelistatud voolutundlik lahendus tänapäevastes elektrisüsteemides.
