Rogowského cievka je flexibilný prúdový prevodník so vzduchovým jadrom široko používaný na meranie striedavého prúdu, impulzného prúdu a rýchleho prechodového prúdu. Na rozdiel od tradičných prúdových transformátorov postavených na feromagnetických jadrách neobsahuje magnetické železné jadro, čo eliminuje efekty saturácie a umožňuje meranie extrémne veľkých hodnôt prúdu. Vďaka svojej jedinečnej štruktúre a princípu fungovania je nepostrádateľný pri výkonovej elektronike, vysokonapäťovom testovaní a priemyselnom monitorovaní výkonu.
Fyzicky, a Rogowského cievka pozostáva z kontinuálneho vinutia jemného drôtu rovnomerne ovinutého okolo nemagnetickej rúrkovej formy. Vinutie tvorí uzavretú slučku obopínajúcu vodič prenášajúci cieľový prúd. Jedným z kritických konštrukčných detailov je spätný vodič, ktorý prechádza stredom trubice, aby sa eliminovala rušivá elektromagnetická interferencia z vonkajších magnetických polí. Výstup cievky nie je priamou reprezentáciou meraného prúdu. Namiesto toho generuje napätie úmerné rýchlosti zmeny prúdu prechádzajúceho cez uzavretý vodič.
Pracovná teória vychádza z Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie. Keď cez centrálny vodič preteká striedavý prúd, vytvára okolo vodiča časovo premenlivé magnetické pole. Tento magnetický tok preniká cez vinutia Rogowského cievky. Faradayov zákon hovorí, že na svorkách cievky sa objavuje indukovaná elektromotorická sila definovaná matematicky ako (V = -M rac{di}{dt}). Tu M znamená vzájomnú indukčnosť cievky a di/dt označuje časovú deriváciu meraného prúdu. Je zrejmé, že surové napätie cievky závisí skôr od toho, ako rýchlo sa mení prúd, než od veľkosti samotného prúdu.
Pretože výstupný signál je deriváciou primárneho prúdu, je nevyhnutný externý obvod na úpravu signálu. Obvod integrátora prijíma napätie cievky a vykonáva matematickú integráciu. Po integrácii sa výstupné napätie stane priamo úmerné pôvodnému nameranému prúdu. Analógové integrátory sú bežné pre merania v reálnom čase, zatiaľ čo digitálna integrácia môže byť implementovaná v rámci mikroprocesorov pre digitálne akvizičné systémy.
Dizajn vzduchového jadra prináša výrazné výhody. Bez feromagnetického materiálu nikdy nenastane magnetická saturácia, takže cievka dokáže zachytiť obrovské nárazové prúdy bez skreslenia. Poskytuje tiež vynikajúcu linearitu a širokú šírku pásma, pokrývajúc nízkofrekvenčné striedavé signály až po ultra rýchle blesky alebo spínacie prechody. Verzie s flexibilnými cievkami je možné omotať okolo káblov bez odpájania obvodov, čo umožňuje pohodlnú inštaláciu na mieste.
Rogowského cievky však majú obmedzenia. Nemôžu presne merať čistý jednosmerný prúd, pretože stály jednosmerný prúd vytvára nemenné magnetické pole, ktoré vytvára nulové indukované napätie. Okrem toho cievka zostáva citlivá na vonkajší elektromagnetický šum, ak sú výrobné normy nedostatočné. Na zachovanie presnosti merania je potrebné správne tienenie a presná symetria vinutia.
Stručne povedané, Rogowského cievka sa spolieha na elektromagnetickú indukciu na snímanie meniaceho sa prúdu detekciou meniaceho sa magnetického toku. V kombinácii s integrátorom konvertuje diferenciálny napäťový signál na použiteľnú hodnotu prúdu. Vďaka svojej širokej šírke pásma, vlastnostiam proti saturácii a flexibilnej montáži je naďalej preferovaným riešením snímania prúdu pre moderné energetické systémy.
