Virtakiskon virran mittaaminen avoimen magneettipiirin Hall-anturilla
Mustonen, Henri (2015)
2015
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-06-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201505081273
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201505081273
Tiivistelmä
Tässä työssä tutkitaan avoimen magneettipiirin Hall-anturin käyttöä virtakiskon virranmittauksessa. Sovelluskohteena työssä on tasasähkökatkoja, mutta tuloksia voidaan hyödyntää myös muissa vastaavissa sovelluksissa.
Työn teoriaosuudessa käsitellään Hall-anturin toimintaympäristöä ja virranmittauksen tehtäviä. Lisäksi tutustutaan magneettikenttään perustuviin virta-antureihin liittyviin fysikaalisiin ilmiöihin, kuten sähkömagnetismiin ja Hall-ilmiöön, sekä virta-anturien epäideaalisuuksiin. Työssä tarkastellaan tarkemmin kolmea erityyppistä Hall-anturia ja vertaillaan näiden ominaisuuksia. Lisäksi tutustutaan Fluxgate-, GMR- ja sunttivirta-anturien sekä Rogowski-kelan ja virtamuuntajan toimintaan.
Työssä tutkitaan Allegro A1363 Hall-anturia mittaamalla sen staattista ja dynaamista suorituskykyä. Mittaustulosten perusteella voidaan todeta anturin staattisen ja dynaamisen suorituskyvyn olevan hyvä, ja anturin olevan potentiaalinen vaihtoehto korvaamaan muita virtakiskon virranmittausmenetelmiä. Tämä vaatii kuitenkin lisätutkimuksia, sillä mittauksia ei suoritettu todellisessa häiriöisessä ympäristössä, vaan laboratorio-olosuhteissa.
Työn teoriaosuudessa käsitellään Hall-anturin toimintaympäristöä ja virranmittauksen tehtäviä. Lisäksi tutustutaan magneettikenttään perustuviin virta-antureihin liittyviin fysikaalisiin ilmiöihin, kuten sähkömagnetismiin ja Hall-ilmiöön, sekä virta-anturien epäideaalisuuksiin. Työssä tarkastellaan tarkemmin kolmea erityyppistä Hall-anturia ja vertaillaan näiden ominaisuuksia. Lisäksi tutustutaan Fluxgate-, GMR- ja sunttivirta-anturien sekä Rogowski-kelan ja virtamuuntajan toimintaan.
Työssä tutkitaan Allegro A1363 Hall-anturia mittaamalla sen staattista ja dynaamista suorituskykyä. Mittaustulosten perusteella voidaan todeta anturin staattisen ja dynaamisen suorituskyvyn olevan hyvä, ja anturin olevan potentiaalinen vaihtoehto korvaamaan muita virtakiskon virranmittausmenetelmiä. Tämä vaatii kuitenkin lisätutkimuksia, sillä mittauksia ei suoritettu todellisessa häiriöisessä ympäristössä, vaan laboratorio-olosuhteissa.