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All'interno dei multimetri a pinza con bobina flessibile

An enlarged interior view of a Rogowski coil—a Fluke iFlex® probe

I multimetri a pinza flessibili sono denominati anche bobine di Rogowski. Talvola denominate bobine avvolte in aria oppure puntali di corrente flessibili, le bobine di Rogowski sono un'evoluzione dei semplici solenoidi e sono state usate per la prima volta nel 1912.

A differenza dei dei multimetri a pinza con trasformatore di corrente e a effetto Hall, non sono dotate di nucleo in ferro. Utilizzano invece una bobina avvolta, di forma elicoidale, che risponde alla velocità di variazione (nota come derivata prima) del campo magnetico del conduttore intorno al quale sono posizionate.

Più rapida è la variazione dell'ampiezza, maggiore è la tensione generata dalla bobina. Un circuito integratore nel dispositivo di misurazione converte tale tensione di uscita in un segnale proporzionale a quello presente nel conduttore.

Dal momento che non sono dotate di nucleo in ferro rigido, le bobine di Rogowski possono essere rese flessibili e quindi più facili da introdurre in spazi ristretti o stipati. Questa è una delle caratteristiche più apprezzate dei multimetri a pinza flessibili.

L'assenza di un nucleo magnetico permette un'ampia risposta in frequenza (fino a qualche centinaio di kHz) e praticamente elimina i problemi di caricamento e saturazione del circuito.

Alcuni modelli, come la Sonda di corrent flessibile Fluke i2500-18 iFlex®, possono misurare fino a 2500 A AC. Inoltre, le bobine di Rogowski producono un'uscita sicura a bassa tensione, che elimina i rischi associati al mancato allineamento e agli avvolgimenti secondari aperti.

Poiché reagiscono intrinsecamente alla velocità di variazione di un segnale, le bobine di Rogowski funzionano soltanto con una corrente AC.

Quali sono i componenti di una bobina di Rogowski? L'immagine delo spaccato disponibile nella parte superiore della pagina mostra:

  1. Una guaina isolante esterna in silicone (rosso). La sua applicazione è la fase finale della costruzione di una pinza flessibile.
  2. Uno strato isolante (nero) di nylon; protegge o isola i sottili fili interni della bobina durante il processo di saagomatura con la guaina isolante esterna.
  3. Un sottile strato divisorio (bianco) a base di alluminio. Separa un filo in rame esterno ampiamente spaziato dal filo interno di colore scuro avvolto strettamente a spirale. Si tratta dei fili di trasmissione e ricezione della bobina.
  4. Il filo avvolto strettaente (scuro) è il filo di Rogowski.
  5. Un'anima di rame pieno sostenuta da una tubazione flessibile bianca. L'anima in rame collega il filo di Rogowski e incrementa la resistenza della bobina alle interferenze elettriche esterne.