ロゴスキー・コイル電流プローブとは
ロゴスキー・コイル電流プローブ（Rogowski Probe）とは、電流を測定するための非接触型のセンサで、交流電流の波形を高精度・広帯域で観測するためのプローブです。特に、高電流・高速スイッチング回路の測定に適しており、パワーエレクトロニクスやモータードライブ分野で広く活用されています。
原理と構造
ロゴスキー・コイル電流プローブは、トロイダル（円形）形状の空芯コイルを電流導体に巻き付ける構造になっています。導体に流れる時間的に変化する電流（交流）に応じて、コイルに誘導電圧が発生します。この電圧を積分回路で処理することで、電流波形として再現します。
電流の変化（di/dt）に比例する電圧を検出し、積分することで電流を得る
特徴と利点
非接触測定が可能（回路を切断せず測定できる）
広い周波数帯域に対応（数Hz〜数MHz）
高電流対応（数kAまで）
小型・軽量で取り回しが良い
絶縁性が高く、安全性に優れる
ロゴスキー・コイル電流プローブの主な用途
用途 | 説明 |
|---|---|
インバータ・モーター駆動回路の電流波形測定 | スイッチング動作中の電流変動を精密に観測 |
パワーエレクトロニクスの評価 | IGBTやMOSFETのスイッチング損失評価など |
ノイズ解析・突入電流の観測 | 急激な電流変動の追跡に有効 |
非破壊での電流測定 | 回路を変更せずにクランプするだけで測定可能 |
使用上の注意点
DC（直流）成分は測定できない
ロゴスキー・コイル電流プローブは交流専用です。直流電流を測定する場合は、ホール効果型電流プローブなどが必要です。積分器の安定性に依存する
測定波形は積分回路で復元されるため、ゼロ点ドリフトやオフセットに注意が必要です。取り付け位置・ループ形状によって感度が変化
導体をプローブの中心に正確に配置することで、正確な測定が可能になります。
他の電流プローブとの違い
項目 | ロゴスキー・コイル電流プローブ | ホール効果型 | シャント抵抗 |
|---|---|---|---|
測定方式 | 誘導＋積分 | 磁界検出 | 電圧降下測定 |
DC測定 | 不可 | 可 | 可 |
高周波応答性 | 優秀 | 中程度 | 優秀（だが発熱あり） |
非接触 | 可 | 可 | 不可（回路に挿入） |
絶縁性 | 高い | 高い | 低い（GND共有） |
まとめ
ロゴスキー・コイル電流プローブは、非接触で広帯域・高電流のAC測定が可能な電流測定ツールです。特に、スイッチング電源やインバータのような高速・高電圧・高電流の電力回路において、安全かつ高精度な測定を実現します。適切な使用方法と環境整備により、より信頼性の高い波形観測が可能となります。