PEM羅氏線圈的結構組成

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　　PEM羅氏線圈是一種空心環形的線圈，包括線圈和骨架兩個部分，骨架有柔性和硬性兩種，柔性骨架的PEM羅氏線圈也稱柔性探頭，可以直接套在被測量的導體上來測量交流電流。主要用于測量交流電流。PEM羅氏線圈工作原理是線圈骨架圍繞被測導體，導體周圍的磁場會隨著導體中電流的改變而改變，骨架上的漆包線會因此感應出電動勢。根據數學推導，該電動勢與導體中電流的導數成正比，而比例系數跟線圈匝數、骨架橫截面、磁導通率等有關，將該電動勢積分運算后可還原導體中的電流。一個完整的PEM羅氏線圈電流測量系統應該包括一個線圈和一個積分器。

　　PEM羅氏線圈是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路，就可以真實還原輸入電流。該線圈具有電流可實時測量、響應速度快、不會飽和的特點，適用交流尤其是高頻大電流測量。

　　PEM羅氏線圈測量電流的理論依據是法拉第電磁感應定律和安培環路定律,當被測電流沿軸線通過PEM羅氏線圈中心時,在環形繞組所包圍的體積內產生相應變化的磁場，強度為H,由安培環路定律得: ∮H·dl=I(t) 由B=μH，e(t)=dΦ/dt，Ф=N∫B·dS，e(t)=M·di/dt，得: 其截面為矩形時，互感系數M和自感系數L分別為: M=μ0Nhln(b/a)/2π L=μ0N^2hln(b/a)/2π 上式中，H為線圈內部的磁場強度，B為線圈內部的磁感應強度，μ0為真空磁導率，N為線圈匝數，e(t)為線圈兩端的感應電壓，a, b分別為線圈橫截面的內外徑,h為截面高度。由此可見，線圈一定時，M為定值，線圈的輸出電壓與di/dt成正比。也就是說，PEM羅氏線圈的輸出電壓與被測電流的微分成正比，只要將其輸出經過的積分器，即可得到與一次電流成正比的輸出電壓。

　　根據電磁感應定律及安培環路定理，PEM羅氏線圈輸出感應電動勢與一次電流變化率成正比。也就是其輸出電壓與電流的微分成正比，因此，采用微分的逆運算--積分可以將輸出還原為與輸入一次電流成正比的電壓信號，通過測量該信號，可以更加直接的反映一次電流。

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