初识罗氏线圈

罗氏线圈是一个均匀缠绕在非磁性材料上的环形线圈，绕中心点旋转一圈后回到起点，连接到一条线缆上固定。
图1. 罗氏线圈

罗氏线圈工作原理

根据法拉第感应定律和楞次定律，交变的电流产生交变的磁场，交变的磁场沿中心线穿过罗氏线圈感应出交变的电压，交变的电压与电流变化率成正比：

$$E=H\ast \frac{di}{dt}$$

H为线圈的灵敏度。

线圈一定时，罗氏线圈的输出电压与di/dt成正比，罗氏线圈的输出电压与被测电流的微分成正比。只要将其经过相应的积分器，就可以得到与一次 电流成正比的输出电压。

图2. 罗氏线圈工作原理

罗氏线圈积分器

由于罗氏线圈的输出信号与被测电流的变化率成线性关系，那么罗氏线圈的输出信号进入积分器，准确的还原被测电流的波形。根据积分器是否供电，分为有源积分器和无源积分器。

有源积分器

有源积分器可以测量更大的电流范围（小于1A，大于100wA）,更宽的信号带宽（小于0.1Hz,大于1MHz）。

无源积分器

无源积分器是一个电阻/电容的等效网络，无源积分器适用于大型快变电流脉冲（大的di/dt），它再低频时测量的性能很差，只有当高脉冲引起的线圈大电压输出时，才能保证有足够的精度。唯一的优势在于不需要电源供电。

积分器的时间常数

不同的RC值，决定了整个电流传感器的不同测试范围，通过调整r，c两个参数，可以使测量范围从数mA到数百万A.