Investigation of the Main Characteristics of the CMR-B-Scalar Sensors Used for Measurements of High Pulsed Currents
Orazov, Shyngyskhan |
Baigiamajame magistro darbe ištirtos pagrindinės CMR-B skaliarinių jutiklių, naudojamų didelėms srovėms matuoti, savybės. Pirmiausia buvo išanalizuoti aukštų impulsinių elektros srovių matavimo metodai ir parodyti jų privalumai bei trūkumai, esant įvairiems matavimo sąlygų reikalavimams.Eksperimentinę įrangą sudarė impulsinio magnetinio lauko/srovės šaltinis, kurio veikimo principas pagrįstas kondensatorių baterijos iškrovimu per ritę, ir du jutikliai - Rogovskio ritė ir CMR-B skaliarinis jutiklis. Impulsinio magnetinio lauko generuojamos srovės ritėje modeliavimas buvo atliktas naudojant „LT-Spice” programinės įrangos paketą. Duomenys buvo analizuojami naudojant „OriginPro 2016” programinį paketą ir „Microsoft Excel”.Eksperimentiniai tyrimai buvo atlikti matuojant impulsinę srovę Rogovskio rite ir magnetinį lauką CMR-B-skaliariniu jutikliu, kurio agnetinio lauko vertės buvo konvertuojamos į srovės vertes, naudojant iš anksto nustatytą kalibracinę kreivę. Eksperimentiniai rezultatai, išmatuoti CMR-B-skaliariniu jutikliu, gerai sutapo su modeliavimo rezultatais. Tuo tarpu Rogovkio ritę galima buvo panaudoti srovės matavimams tik trumpų (~ 1 ms) impulsų atveju. Ilgesnių impulsų (~130 ms) ir silpnų srovių (<200 A) atveju Rogovskio rite išmatavo klaidingą impulso formą, tuo tarpu CMR-B-skaliarinis jutiklis šiais atvejais matavo tinkamai su maksimalios vertės tikslumu 7-10 %.Darbą sudaro: įvadas, literatūros apžvalga, eksperimentinės procedūros, induktorių srovės impulsų modeliavimas, eksperimentinių tyrimų rezultatai, išvados, literatūros sąrašas.Darbo apimtis - 55 puslapių teksto be priedų, 48 paveikslai, 1 lentelė.
In the master thesis the main characteristics of the CMR-B-scalar sensors used for measuring of high pulsed currents were investigated. First of all, the measurement methods of high pulsed electrical currents were studied and their advantages and disadvantages were underlined depending on the required measurement conditions. The experimental setup consisted of pulsed magnetic field/current generator which operation is based on capacitor bank discharge through a coil, and two sensors - Rogowski coil and CMR-B-scalar sensor. The simulation of pulsed current generated by pulsed magnetic field generator in a special coil was simulated by using LT-Spice software package. Data were analyzed by using the OriginPro 2016 software package and Microsoft Excel. The experimental research was carried out by measuring the current by using Rogowski coil and measuring the magnetic field by CMR-B-scalar sensor, which data were converted to current values by using in advance defined calibration curve. The experimental results measured by CMR-B-Scalar sensor matched well with the results of simulation, while the measurements by Rogowski coil were possible only for short duration (~1 ms) pulses. For long pulses (~130 ms) and low currents (<200 A) the Rogowski coil gave misleading results, while CMR-B-scalar sensor was capable to measure the whole waveform of the current pulse with peak accuracy of 7-10 %. Structure: Introduction, literature review, experimental technique and methods, simulation of magnetic field generator, results of experimental investigations, comparison of experimental results with simulations, conclusions and references. Thesis consists 55 pages without appendix, 48 figures and 1 table.