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La bobina de Rogowski tiene algunas ventajas innegables en comparación con los
transformadores de corriente. Dado que no tiene el núcleo no se ve afectada por el fenómeno de
la saturación, por lo tanto es perfecta para medir grandes corrientes. La bobina también tiene una
linealidad excelente y gran banda de transmisión, mucho más grande que el transformador de
corriente, y en comparación con él también pesa menos.
Sin embargo, hasta hace poco, las pinzas flexibles tenían un problema con una expansión
más amplia en la medición de la corriente. Hay algunos factores que dificultan la aplicación
práctica del sistema de medición con la bobina de Rogowski. Uno de ellos es un nivel bajo de
tensión que se induce en los terminales (que depende de las dimensiones geométricas de la
bobina). Por ejemplo, la tensión de salida para la frecuencia de 50 Hz de las pinzas flexibles de la
serie F (usadas con PQM-702) es de unos 45 μV/A. Estos bajos niveles de voltaje requieren
amplificadores de precisión y bajo nivel de ruido, que por supuesto aumentan los costes.
Dado que la tensión de salida es proporcional a la derivada de la corriente, es necesario
utilizar el sistema integrador; en general se ofrecen las pinzas flexibles que se componen de la
bobina de Rogowski con un sistema analógico de integrador (módulo típico alimentado con la
batería). En la salida del integrador hay una señal de tensión proporcional a la corriente medida y
con la escala adecuada (p.ej. 1 mV/A).
Otro problema con la bobina de Rogowski es la sensibilidad a los campos magnéticos
externos. La bobina ideal debe ser sensible solamente al campo cerrado con el área de la bobina
y debe separar completamente de los campos magnéticos externos. Sin embargo, esta es una
tarea muy difícil. La única forma de obtener tales propiedades es la construcción muy precisa de
la bobina, con el bobinado perfectamente homogéneo y la impedancia más baja. Exactamente la
alta precisión de devanado de bobina es responsable del relativamente alto precio de esta pinza.
Junto con el analizador PQM-702 se pueden utilizar las siguientes pinzas flexibles ofrecidas
por Sonel S.A.:
•
F-1, con una circunferencia de la bobina de 120 cm,
•
F-2, con una circunferencia de 80 cm,
•
F-3, con una circunferencia de 45 cm.
Todas estas pinzas tienen las mismas características eléctricas. La corriente de cresa que se
puede medir después de conectar al PQM-702 es de 10 kA (este límite se debe a las
propiedades del canal de entrada de corriente, no sólo a las propias pinzas).
9.3.4 Integrador digital
En el analizador PQM-702 se aplicó la solución con la integración digital de la señal que
viene directamente de la bobina de Rogowski. Este enfoque permite eliminar los problemas
relacionados con los integradores analógicos necesarios para asegurar la precisión declarada a
largo plazo y en el entorno de medición difícil. Los integradores analógicos también deben incluir
los sistemas de protección contra la saturación de la salida en presencia de la tensión continua
en la entrada.
El integrador ideal tiene un amplificador infinito para las señales continuas que baja con la
velocidad de frecuencia de 20 dB/década. El desplazamiento de fase es constante en todo el
rango de frecuencia y es de -90°.
En teoría, el amplificador infinito para la señal continuas que aparece en la entrada del
integrador causa la saturación de su salida cerca de la tensión de alimentación e impide su
funcionamiento. En sistemas prácticos se introduce una solución para limitar el amplificador para
DC hasta un valor fijo, además periódicamente pone a cero la salida. También hay técnicas de
eliminación activa de tensión continua que la mide y de nuevo la pone en la entrada pero con el
signo opuesto por lo que se anula eficazmente. En inglés se usa el término "leaky integrator" que
significa el integrator con fuga. "Leaky integrator" es simplemente un integrador con el
condensador de resistencia de alto valor. Tal sistema es entonces el mismo que el filtro de paso
bajo con una frecuencia de paso muy baja.
La aplicación digital del integrador asegura unos parámetros excelentes a largo plazo, todo el
procedimiento se lleva a cabo por medio de cálculos, no hay efectos del envejecimiento de los
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Manual de instrucciones PQM-702
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