[参考译文] TIDA-01063：TIDA-01063

你好 Hardshit、希望大家都好、感谢您联系我们。

在 TIDA-01063 的设计文件中、您将找到信号调节电路的原理图和布局、并且仅提供 PCB Rogowski 线圈的布局。 PCB Rogowski 的布局包含布线和 VIS、不含无源或有源元件、因此无需原理图。  

如果您有任何疑问、请随时与我们联系。

此致、

Danny  

SEM |电表  

感谢您的答复和澄清。

我还有一个后续问题：我不使用完整的罗氏线圈、而是正在探索设计的可能性 半线圈 我的应用。

您能告诉我这是否可行吗？ 如果是、我希望就该问题提供任何指导 设计注意事项或限制 根据您的参考设计实现半 Rogowski 线圈时应注意以下事项。

期待您的建议。

此致、
Hardshit Kumar Shakya
硬件设计工程师

您好、Hardshit、

感谢您提出后续问题。 您能否说明一下“半线圈“在这种情况下的含义？ 您指的是仅实际使用部分绕组、还是针对您的应用的特定机械布局限制？

此外、有助于进一步了解您的目标应用以及驱动此设计选择的限制因素、这将使我能够提供更量身定制的指导。

一般而言、我建议考虑使用差分布线而不是单端布线、以帮助保持信号完整性、EMI 抗扰度和寄生电容消除。 此外、请注意、线圈中的任何间隙或不连续性都会在输出信号中引入失真和非线性、这可能会影响测量精度。

期待您的详细信息、以便我更好地向您提供建议。

此致

感谢您的答复。

为了澄清这一点、我指的是“半线圈“ 半圆形 PCB 布局 。 由于机械限制、我计划使用 两个相同的半圆形线圈 可以像完整的 Rogowski 线圈一样协同工作。

我将确保两个部分具有相同的匝数和正确的绕组方向、并以串联方式连接。 为了保持信号质量、还应考虑差分布线和屏蔽接地。

我真的很感激 指导、设计技巧或需要注意的事项 干扰的能力。 您的建议有助于我确保设计更加可靠和准确。

期待您的支持。

此致、

您好、Hardshit、  

感谢您对设计的阐述。 需要注意的一点是、PCB 制造商对过孔和布线到 PCB 边缘的距离有限制。 现在、此约束将在半圆形 PCB 之间产生间隙、从而导致 Rogowski 线圈的输出信号失真。

如果尺寸和外形受到限制、另一种可能需要考虑的解决方案是、您可以制作一个完整的圆形 PCB Rogowski、减小其适合设计的表面积、并将多个线圈串联堆叠在一起、从而实现倍增灵敏度。 您也可以使用增益放大器补偿低振幅信号、例如、您可以使用 INA333 作为增益放大器。  

请记住、Rogowski 线圈是一种 di/dt 传感器、输出信号与电流成正比。 为了获得精确的电流波形、必须对 Rogowski 的输出进行集成 (HW 或 SW)。 由于罗氏线圈是一种 di/dt 电流传感器、因此当波形越过零时、线圈的输出将失真、我认为没有办法解决这个问题。 然而、过零失真并不显著。  

如有任何问题、请随时联系。

此致、  

感谢您发送编修。

我们将确保检查 PCB 边沿间隙限制、并相应地调整过孔和布线位置、以避免由于半圆形 PCB 之间的间隙而导致任何信号失真。

我们还将研究面积减小的完整圆形 Rogowski 设计、并评估为提高灵敏度而串联堆叠线圈的选项。 非常感谢 INA333 放大器建议、我们将在我们的设计中将其用于信号调节。

如您所述、我们将确保正确集成 Rogowski 输出以准确地重建电流波形、并且我们将在评估期间牢记微小的过零失真。

再次感谢您的支持。 如果我们需要进一步澄清、我将与您联系。

此致、
Hardshit Kumar Shakya

您好 Danny、

感谢您对 Rogowski 线圈设计的反馈。 我们将实施有关边沿间隙和信号放大的建议。

我知道您的测试系统已经具备、但您能给我建议一下如何为基本测试定制一个小设置吗？ 任何简化电路、方框图或线圈输出检查指导都会非常有用。

期待您的建议。

此致、
Hardshit Kumar Shakya

“好了,我知道你喜欢的。

感谢您提出这个问题、我推荐用于测试设置：钳位电流表、电流探头、无源验证、电流 (AC) 导体和示波器。 通过示波器上的无源证明、您可以看到来自罗氏线圈输出的输出正弦波、对于精度和灵敏度测量、请将电流探头连接到导体、并比较峰峰值以计算灵敏度。 获得该数字后、即可将其用于信号调节电路设计。  

如有任何其他问题、请随时联系  

此致、  

Danny   

感谢您的持续支持。

我想问、是否可以使用万用表测试 Rogowski 线圈输出、或者严格要求使用示波器才能获得有意义的结果？ 如果万用表测试可行、您能否分享基本设置、预期读数以及任何相关计算？

如果您有任何参考视频或文档、这对我更好地了解该过程非常有帮助。

期待您的指导。

此致、
Hardshit Kumar Shakya

“好了,我知道你喜欢的。

感谢您的提问。

是的、可以使用万用表测试 Rogowski 线圈的输出、但要记住重要的局限性。 Rogowski 线圈（尤其是基于 PCB 的设计）通常具有非常低的灵敏度。 µV、如果线圈的灵敏度为 100 μ A/A、并且通过导体运行 100A、则输出将仅为约 10mV。 许多标准万用表不够精确、无法准确读取此类低电压。

此外、大多数万用表都显示 RMS 值、而 Rogowski 线圈输出的电压与电流变化率 (di/dt) 成正比、这意味着波形通常为正弦波形（如果电流为正弦波）、并且峰峰值测量在计算灵敏度时更有意义。 要获得准确的结果、您需要执行以下任一操作：

• 将 RMS 读数转换为峰值或峰峰值（分别乘以√2 或 2√2）、和

• 确保万用表具有足够的分辨率（理想情况下在微伏或低毫伏范围内）。

若要进行有意义的信号分析、尤其是对波形或相位信息进行分析、强烈建议使用示波器。 您可以通过它可视化实际输出波形、评估信号完整性并直接测量峰值或峰峰值电压。

使用万用表时的基本设置：

1. 通过导体传递已知的正弦交流电流（例如，50Hz、100A）。

2. 将 Rogowski 线圈输出连接到万用表（确保将其设置为交流电压模式）。

3. 获取读数并与预期电压 (Current×Sensitivity) 进行比较。

4. 如果需要、将 RMS 读数转换为峰峰值：vp-p = Vrms * 2* sqrt (2)

如果您在解读结果或选择合适的示波器探头或仪表放大器时需要帮助、敬请告知。

此致

感谢您的详细说明和指导。

我们计划使用 Fluke 117 和 Fluke 15B+万用表进行初始测试。 根据其规格、您认为它们是否可以为罗氏线圈提供足够的分辨率和精度来获得有意义的读数？

期待您的意见。

此致、
Hardshit Kumar Shakya

我认为您的测试设备就足够了。 但是、我建议在线圈的输出端使用滤波器和增益放大器、这样可以获得良好的精度测量结果。 请记住、如果实现滤波器和放大器、则需要在计算中考虑滤波器的增益和衰减。

I*S*(G-AF)=Vo

I =输入电流  

S =线圈的灵敏度  

G =增益  

^=以 db 为单位测量的衰减因子（需要转换为 V/V）AF、V/V = 10 μ V (db/20)

Vo =输出电压

如果您在为您的设计选择滤波器和放大器时需要帮助、请告诉我。

此致、  

Danny