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Rogowski线圈法是脉冲大电流的测量方法之一,具有非接触性、测量简便等优点。本文重点研究了小截面柔性空心罗氏线圈的优化设计规律以及磁心罗氏线圈的磁饱和问题。 对于小截面柔性罗氏线圈,本文考虑了绕线引起的漏磁影响,修正了传统罗氏线圈互感参数的计算公式;采用静电场能量等效的方法推导罗氏线圈的杂散电容;从相位补偿的角度推导罗氏线圈外积分器的积分时间常数;在限定罗氏线圈外径的前提下,求解了不同结构参数(匝数、绕线线径、线圈截面半径)下罗氏线圈互感的最大值,可预估罗氏线圈的输出信号强度;综合考虑罗氏线圈输出信号的强度以及线圈动态性能,得到了罗氏线圈结构参数的选取规律。在上升时间为80μs-300μs、脉宽为2ms-10ms的脉冲电流下,设计的柔性罗氏线圈能够准确测量脉冲电流波形。 对于磁心罗氏线圈:分析了磁心材料的非线性B-H特性对线圈参数的影响;推导了磁心线圈的临界饱和安秒数,当待测电流的安秒数乘积大于磁心线圈的临界饱和安秒数时,线圈测量的波形将出现失真;采用复频域转化的方法推导了磁心线圈励磁电流的时域表达式,并得到了磁心罗氏线圈的临界饱和安秒数的求解方法。使用L-C串联谐振电路测量了磁心罗氏线圈的幅频特性,高频达到了1MHz。