罗氏线圈（Rogowski coil）电流互感器作为电子式电流互感器的一种，在测量大电流方面具有广阔的前景，其典型应用场景包括：测量大电流交流信号（如短路电流）、测量峰值较高的脉冲信号（如雷击电流）、谐波电流信号分析、电焊机的电流测量（如电阻焊）、不规则导体电流的测量（如铁轨电流测量）等等。近年来PCB 罗氏线圈以其响应速度快、线性度优良、成本低、体积小等特点，在交流电机控制、扶梯、架空线和电缆等交变大电流场合中得到了广泛应用。

PCB罗氏线圈是一种非接触式电流传感器，其结构特点为导线均匀绕在非磁性环形骨架上，形成一个环形线圈，被测电流从线圈中心穿过。通过全电流定理可以将电流信号转化为感应电压信号，将输出的微弱电压信号进行积分放大处理后即可还原被测电流。

目前项目团队已经完成大电流发生器的单个样品设计、制作和测试。采用220V供电，使用匝数比1000:1的变压器将220V电压转为低压，安全稳定产生50A内的大电流。教学用大电流发生器正在批量制作中。在罗氏线圈的设计方面，仿真分析计算了包括传统顺绕、带等投影面积回线、等面积顺反绕（差分）、双半环差分绕线等多种绕线方式下不同的磁场分布和互感值，自主开发了相应的罗氏线圈PCB设计软件，贯通绕线方式设计、参数选择、磁场分析、互感计算、画pcb板、生成制板图的全流程。在罗氏线圈测得的电压信号的调理上，完成基本调理电路的设计与制作，实现信号的积分放大。信号经ADC采样进入微处理器，完成对数据处理与显示。目前项目组正在进行电路精细调试以进一步减少测量误差，提升测量精度。下一步项目组将重点完善教学资料，为下学期的课程做好充分准备。

本项目将PCB罗氏线圈引入课堂，通过构建以真实工程需求为导向的实践教学内容，培养学生解决复杂工程问题的能力。学生将在项目驱动下，综合应用高等数学的基础理论、电路的分析方法、模拟电路的设计经验、微控制器的编程技术、仿真建模与工程应用等多维知识技能，探索解决强电信号测量中的真实问题。项目将有效提升电路测量实验的挑战度与高阶性，促使学生突破单一知识点局限，从而实现从"知识掌握"到"能力建构"的跨越式发展。

图1 自主开发的罗氏线圈设计软件

图2 制作打板的9种罗氏线圈

图3 自制安全可靠大电流发生器