Gegelung Rogowski ialah transduser arus berteras udara yang fleksibel yang digunakan secara meluas untuk mengukur arus ulang alik, arus berdenyut dan arus sementara pantas. Tidak seperti pengubah arus tradisional yang dibina di sekeliling teras feromagnetik, ia tidak mengandungi teras besi magnetik, yang menghilangkan kesan tepu dan membolehkan pengukuran nilai arus yang sangat besar. Struktur dan prinsip operasinya yang unik menjadikannya amat diperlukan dalam elektronik kuasa, ujian voltan tinggi dan pemantauan kuasa industri.
Secara fizikal, a Gegelung Rogowski terdiri daripada belitan berterusan wayar halus yang dililit sama rata di sekeliling bekas tiub bukan magnet. Penggulungan membentuk gelung tertutup yang mengelilingi konduktor yang membawa arus sasaran. Satu perincian reka bentuk kritikal ialah wayar pemulangan yang berjalan kembali melalui pusat tiub untuk membatalkan gangguan elektromagnet sesat daripada medan magnet luaran. Keluaran gegelung bukanlah perwakilan langsung arus yang diukur. Sebaliknya, ia menghasilkan voltan yang berkadar dengan kadar perubahan arus yang melalui konduktor tertutup.
Teori kerja mengikut Hukum Faraday aruhan elektromagnet. Apabila arus ulang alik mengalir melalui konduktor pusat, ia menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah masa mengelilingi konduktor. Fluks magnet ini menembusi belitan gegelung Rogowski. Undang-undang Faraday menyatakan bahawa daya gerak elektrik teraruh muncul merentasi terminal gegelung, ditakrifkan secara matematik sebagai (V = -M rac{di}{dt}). Di sini, M bermaksud kearuhan bersama bagi gegelung, dan di/dt merujuk kepada terbitan masa bagi arus yang diukur. Jelas sekali, voltan gegelung mentah bergantung pada seberapa cepat arus berubah, dan bukannya magnitud arus itu sendiri.
Oleh kerana isyarat keluaran adalah terbitan arus utama, litar penyaman isyarat luaran adalah penting. Litar penyepadu menerima voltan gegelung dan melakukan penyepaduan matematik. Selepas penyepaduan, voltan keluaran menjadi berkadar terus dengan arus yang diukur asal. Penyepadu analog adalah biasa untuk pengukuran masa nyata, manakala penyepaduan digital boleh dilaksanakan dalam mikropemproses untuk sistem pemerolehan digital.
Reka bentuk teras udara membawa kelebihan yang berbeza. Tanpa bahan feromagnetik, ketepuan magnet tidak pernah berlaku, jadi gegelung boleh menangkap arus lonjakan besar tanpa herotan. Ia juga memberikan kelinearan yang sangat baik dan lebar jalur yang luas, meliputi isyarat berselang-seli frekuensi rendah sehingga kilat sangat pantas atau transien pensuisan. Sementara itu, versi gegelung fleksibel boleh dililitkan pada kabel tanpa memutuskan sambungan litar, membolehkan pemasangan mudah di tapak.
Walau bagaimanapun, gegelung Rogowski mempunyai had. Mereka tidak dapat mengukur arus terus tulen dengan tepat, kerana arus DC yang stabil menghasilkan medan magnet yang tidak berubah yang menghasilkan voltan teraruh sifar. Selain itu, gegelung kekal sensitif kepada bunyi elektromagnet luaran jika piawaian pembuatan adalah lemah. Perisai yang betul dan simetri penggulungan yang tepat diperlukan untuk mengekalkan ketepatan pengukuran.
Ringkasnya, gegelung Rogowski bergantung pada aruhan elektromagnet untuk mengesan perubahan arus dengan mengesan fluks magnet yang berbeza-beza. Digabungkan dengan penyepadu, ia menukar isyarat voltan pembezaan kepada bacaan arus yang boleh digunakan. Terima kasih kepada lebar jalur lebarnya, sifat anti-tepu dan pemasangan fleksibel, ia terus menjadi penyelesaian pengesan semasa pilihan untuk sistem kuasa moden.
