Development and Research of High Power Setup for Calibration of Pulsed Magnetic Field/Current Sensors
Liang, Brian Kuan-Heng |
Stankevič, Voitech | Recenzentas / Rewiewer |
Šablinskas, Andrius | Darbo gynimo komisijos pirmininkas / Thesis Defence Board Chairman |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member |
Šiame baigiamajame magistro darbe buvo tiriami Fizinių ir technologijos mokslų centre sukurti impulsiniai magnetinio lauko generatoriai, naudojami CMR-B-skaliarinių jutiklių kalibravimui. Pateikiama literatūros apžvalga, nagrinėjanti įvairius impulsinio magnetinio lauko generatoriaus aspektus, tokius kaip energijos kaupimo įtaisai, jungikliai ir ričių tipai. Impulsinio magnetinio lauko generatorių modeliavimas buvo atliktas, naudojant LTSpice programinę įrangą, pradedant nuo paprasto sinuso formos magnetinio lauko generatoriaus, susidedančio iš įkrauto kondensatoriaus, įtampos valdomo jungiklio ir induktoriaus (ritės) apkrovos. Galutinis modeliavimas imitavo impulsinį magnetinio lauko generatorių su rite, sustiprinta metaliniu korpusu. Šį modelį sudaro įkrautas kondensatorių blokas, SCR tiristorius, užtrumpinimo grandinė (”crowbar”), induktoriaus (ritės) apkrova ir metalinį korpusą imituojanti elektrinė grandinė. Eksperimentai buvo atlikti naudojant Rogovskio ritę, siekiant išmatuoti induktoriaus srovę esant skirtingoms pradinėms kondensatoriaus užkrovimo įtampoms, ir palyginti su modeliavimo rezultatais. Sukurtas impulsinio magnetinio srauto tankis taip pat buvo matuojamas naudojant CMR-B skaliarinius jutiklius ir impulse forma palyginta su modeliuojamais rezultatais. Galiausiai buvo atliktas CMR-B skaliarinių jutiklių kalibravimas, siekiant gauti jų kalibravimo kreives (magnetinio srauto tankio priklausomybę nuo jutiklio varžoje krintančios įtampos) skirtingose temperatūrose. Šį magistro darbą sudaro 6 pagrindinės dalys: įvadas, literatūros apžvalga, elektrinės grandinės modeliavimas, eksperimentai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis 51 puslapių teksto be priedų, 42 iliustracijų, 2 lentelių ir 24 bibliografinių šaltinių.
This master thesis studies and investigates pulsed magnetic field generators used for the calibration of CMR-B-scalar sensors developed in the Center for Physical Sciences and Technology. A literature review exploring different aspects of a pulsed magnetic field generator such as energy storage devices, switches, and coil types are presented. Simulations of pulsed magnetic field generators were carried out using LTSpice software, starting from a simple sine waveform magnetic field generator consisting of a charged capacitor bank, a voltage controlled switch, and an inductor coil load. Final simulations simulated a pulsed magnetic field generator with a coil reinforced in metallic casing. This model consists of a charged capacitor bank, a SCR thyristor, crowbar circuit, inductor coil load, and metal casing circuit. Experiments were conducted using Rogowski coil to measure currents of the inductor coil at different initial capacitor voltages to compare with simulation results. Magnetic flux density of the generated pulse was also measured using CMR-B-scalar sensors for comparison with the simulated results. Finally, calibration of CMR-B-scalar sensors were performed to obtain its calibration curves (magnetic flux density dependences on voltage across the sensor) at different temperatures. This thesis consists of 6 main parts: introduction, literature review, circuit simulation, experiments, conclusions, and references. This thesis consists of 51 pages of text without appendices, 42 figures, 2 tables, and 24 bibliographical references.