1、罗氏线圈(Rogowski Coil)又称为罗柯夫斯基线圈，是一种空心线圈，用于测量交流大电流，高脉冲电流的电流传感器。测量的交流信号频率可以从 0.1Hz到数十MHz，电流范围从几mA到1000kA。
一般分为柔性线圈和刚性线圈。柔性线圈使用灵活方便，可以测量频率范围广；刚性线圈测量精度高，优于0.1%（千分之一）。
2、原理
罗氏线圈一般由线圈和信号处理电路两部分组成。由若干匝导线均匀对称的绕制在一定形状和尺寸的非铁磁材料上制成，一次侧导体垂直穿过骨架中心，当导体中流过变化的电流，则导体周围产生变化的磁场，由电磁感应原理知线圈输出端产生感应电动势。它的结构如图所示。Rm为终端电阻，i(t)为被测电流，e(t)为感应电压，R 为线圈等效半径，D 为骨架外直径，d 为骨架内直径，h 为骨架截面高度，c 为骨架截面厚度。
感应电势e(t)与被测电流成微分关系，即e(t)正比于di(t)/dt，比例系数是线圈与载流导体间的互感M。灵敏度为感应电压与被测电流有效值之比。
基本原理：1）法拉第电磁感应定律：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。（每匝线圈产生的电动势与穿过线圈的磁通量变化率成正比，多匝线圈相当于多个电压串联）。2）安培环路定律：磁感应强度沿任一闭合回路L的线积分，等于该回路所包围的稳恒电流的代数和的m倍。在半径为R（骨架直径）的环路上每一点的磁感应强度相等且B=mI/(2πR)；如果电流i是变化的，那么环路上每一点的磁感应强度的变化量ΔB=mdi/(2πR),相应的磁通量的变化量ΔΦ=ΔB*A=uAdi/(2πR)。
简言之，线圈输出电动势大小即可反映出骨架环磁通量变化，从而得到磁感应强度的变化，根据磁感应强度变化可以反映出一次电流的变化。
罗氏线圈的使用难度主要是在较低频率比如 50Hz 时， 积分器的低频增益过高， 以至于集成电路固有的低频噪声和温漂在此时被显著放大。 对于一个给定的线圈， 噪声来自于噪声电流， 随着被测电流的减小， 信噪比也越来越小。 我们可以通过增加线匝或增大线圈截面来改善灵敏度进行补偿。 增加匝数除提高了制作难度外， 更重要的是由于增加了线圈电感而减小了高频带宽。 增加线圈截面也就增加了线圈体积， 并增加了插入损耗。 所以罗氏传感器与交流传感器不同， 很难设计用于小电流的测量， 但是在测量大电流时有很大的优势。设计积分电路要降低低频噪声和温漂。
3、积分器
积分器是罗氏线圈测量电流的最核心部件。由于罗氏线圈的输出信号与被测电流的变化率成线性关系，需要通过积分器才能还原出被测电流的波形。
被测电流通过线圈产生的感应电动势会通过积分电路中的电容器进行积分。电容器具有存储电荷的能力,在电荷积累的过程中,会导致电压的变化。当输入信号持续变化时,罗氏线圈不断产生的感应电动势会使电容器的电压不断增加,从而实现输入信号的积分功能。
4、自积分电路
自积分工作条件： 电感L足够大（毫亨级），内阻r，取样电阻Rt足够小（几欧以内），且电流信号频率不能太低（50HZ以上）。
5、无源积分器
无源积分器主要是一个RC等效网络。无源积分器仅仅适用于大型快变电流脉冲（大的 di/dt）的测量,因为它在低频部分的性能很差，且只有当高脉冲引起的线圈大电压输出，才能保证其测量有足够的精度。因此，无源积分器通常被用于雷电测试设备、以及轨炮的测量。他它的优势就是不需要电源供电。
RC无源积分工作条件：电感L足够小（uH级），取样电阻Rt足够大（100Ω~1K），信号频率要足够的大，且满足f>10倍的1/(RC)，比如R=10K，C=100nF，则被测信号频率要大于10K。
无源 RC 积分线圈下限工作频率与灵敏度成反比。 对于特定的传感器， 在设计灵敏度目标已经确定的前提下，积分时间常数被间接的决定了。因此，不能同时获得较高的灵敏度和较低的下限工作频率。 所以只有当信号周期 T<<RC 的信号才能得到近似的积分效果。且此时输出电压的幅值较小，对提高信噪比不利。其实也就是，在低频的时候，无源无法收集信号，因为本来信号就很弱，无源阻抗有限，而有源运放阻抗无穷大，可以适用低频信号。
无源积分电路其实就是一个低通滤波器，且没有放大功能，当信号频率f>>f0时，则相位Ψ就接近-90度。（f0是特征频率），当RC太大时，虽然可以还原更低频率的信号，但输出幅值会更小，以至于信号会淹没在噪声中，干扰信号会使信号变形严重。
5、有源积分器
有源积分器比无源积分器的应用更加的广泛，因为有源积分器可以测量更宽的电流范围（1A-1000kA），更宽的信号带宽（0.1Hz-1MHz）。 对于测量低频信号的罗氏线圈，其积分器的设计对整个测试的性能更是起着决定性的作用。
6、积分器时间常数
积分器的特性取决于其本身的时间常数（RC），R是积分器的等效电阻，C是积分器的等效电容。不同的R和C取值，直接决定整个电流传感器的不同测试范围。以我们的柔性罗氏线圈为例，通过调整R,C两个参数，可以使该电流传感器的测量范围从数毫安(mA) 到 数百万安培。
7、带宽
传感器的低频性能主要由积分器的设计决定，而高频部分的性能主要取决于线圈的属性。
为了提高电流传感器的带宽，通常的方法是降低线圈的寄生参数，即减少线圈的尺寸和匝数等，来使线圈获得小的寄生电感与寄生电容从而使谐振频率提高以实现拓展罗氏线圈电流传感器带宽的目的。然而这方法却有无法忽视的副作用：随着线圈的匝数和尺寸的减小，虽然寄生参数会降低，但是同时会不可避免地降低传感器的信噪比，使得罗氏线圈电流传感器无论是在抗扰能力上还是精确度上都会受到影响。作为罗氏线圈电流传感器的另一部分，积分器基本无法起到提高传感器高频特性的作用。
下限频率:fl=1/(2πRpCp)，
上限频率 fh=1/(4 √(LC))，L 为线圈等效自感， C 为线圈等效杂散电容。
8、测量直流问题
罗氏线圈通常是不能测量连续的直流电流。但以下情况适用：
a. 测量瞬态交流(AC)电流上的直流(DC)偏移
b.单向脉冲信号以及震荡脉冲信号的测量
c. 含有直流分量的交流部分的波形测量，譬如：全波整流的电流
d.测量叠加在直流电流中的纹波信号
e.极低频率电流的测量（小于 0.1Hz）
当然，也可以通过测量进入整流器的AC，来间接的测量直流电流，该方法的精度也非常的高。根据该方法，已经成功应用于发电机转子电流的测量。同时，该技术也已经用于铝电解厂的电流监控。
9、对方波电流的幅值响应
在脉冲功率技术中,我们所要测量的电流信号经常有方波类型的信号。罗氏线圈感应的电动势是由dIm/d t引起的,方波的平顶电流是无法感应出电信号的,此时线圈内由方波上升沿感应的电动势会以时间常数L/R 通过线圈电感和积分电阻放电,放电太快,则测量无法反映方波电流波形。所以在设计中我们必须保证在T0(所测方波电流的脉宽)时间内电流衰减很小。一般取L/R >20T0,这样可以满足测量需要。
10、抗干扰措施
在制作线圈时，为了消除横向漏磁场的影响，线圈要回绕和线圈相同的层数，即线圈要绕偶数层数， 因此可以在骨架上要开一条细槽，使线圈沿着细槽回绕。绕线的方法可以如图所示。另外一种可以用于屏蔽外电场的方法就是把线圈放到铸铝件里面电屏蔽，如图 所示。这样来至线圈外部的电磁场产生涡流，涡流产生的电磁场抵消了来自线圈外面的电场。
