3 Core-4 Winding 방식의 Closed loop 전류센서에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Study of Closed loop Electric current Sensors
of 3 Core-4 Winding mode

Jang-Soo Kim

Department of Electronic & Electric Engineering, Graduate School of Industry
Kumoh National Institute of Technology

Abstract

This study concerns and argues to "Closed loop type electric current sensor of 3 Core-4 Winding modes" that secure wide scope measurement area and accuracy fewer than 0.001% as is to measures electric current and is noncontact measurement mode.
As that "Closed loop type electric current sensor of 3 Core-4 Winding modes" takes advantage of Flux-gate a technology with Closed loop current sensor that use existent hall device and compares each other current sensor of Flux-gate mode and analyzes characteristic and advantage and end point.

목차 (Table of Contents)

• - 차 례 -
• - ⅱ -Abstract ⅰ
• 차례 ⅱ
• 그림 차례 ⅳ
• 표 차례 ⅴ
• 제1장 서론 1
• 제1절 문제제기 1
• 제2절 연구목적 및 의의 2
• 제2장 홀 소자와 자성체 4
• 제1절 홀 소자의 종류와 특징 4
• 제2절 홀 소자의 오차 5
• 1. 자계의존성 5
• 2. 감도의 온도의존성 5
• 3. 불평형 전압 6
• 4. 열기전력 6
• 제3절 전류센서에서 사용되는 자성체 요구특성 6
• 제3장 홀 소자를 이용하는 Open & Closed loop 전류센서 8
• 제1절 홀 소자를 사용하는 Open loop 전류센서 8
• 제2절 홀 소자를 사용하는 Closed loop 전류센서 9
• 제3절 시험품 제작 10
• 1. Open loop 전류센서 제작 10
• 2. Closed loop 전류센서 제작 11
• 제4절 측정 12
• 1. 측정기 12
• 2. 측정방법 12
• 제5절 시험 12
• 1. 직선성 시험 12
• 2. 온도특성 시험 13
• 제6절 시험결과 14
• 제7절 시험결과를 통한 Closed loop 전류센서 문제점 15
• 제4장 Flux gate형 Closed loop 전류센서 17
• 제1절 기존, Flux gate형 Closed loop 전류센서 17
• 1. 동작원리와 구성 17
• 2. 특징과 동작설명 17
• 3. Zero Flux 구현 20
• 4. 문제점 21
• 제2절 보완된, 3 Core-4 Winding Closed loop 전류센서 22
• 1. 구성과 설명 22
• 2. 시험품 제작 25
• 제5장 측정과 시험 27
• 제1절 측정 27
• 1. 측정기 구성 27
• 2. 측정조건과 방법 27
• 제2절 시험 28
• 1. 직선성 시험 28
• 2. 온도특성 시험 30
• 제3절 시험결과 32
• 제6장 고찰 34
• 제7장 결론 35
• 참고문헌 36
• - 그 림 차 례 -
• [그림 1] 홀 소자의 온도 의존성 5
• [그림 2] Open loop 전류센서 구성도 8
• [그림 3] Closed loop 전류센서 구성도 9
• [그림 4] 제작한 Open loop 전류센서 11
• [그림 5] 제작한 Closed loop 전류센서 11
• [그림 6] Open & Closed loop 전류센서 직선성 13
• [그림 7] Open & Closed loop 전류센서 온도특성 14
• [그림 8] 편심측정 15
• [그림 9] Flux gate형 Closed loop 전류센서의 기본 구성 17
• [그림 10] 자성체의 Hysteresis 곡선 18
• [그림 11] a)교류변조신호, b)발생된 전류, c)발생된 불균형전류 19
• [그림 12] 보완된 3Core-FG형 Closed loop 전류센서 개요도 23
• [그림 13] 보완된 3Core-FG형 Closed loop 전류센서회로
• 블록다이어그램 24
• [그림 14] 보완된 3Core-FG형 Closed loop 전류센서 구성도 25
• [그림 15] 3Core-FG형 Closed loop 전류센서 회로도 26
• [그림 16] 3Core-FG형 Closed loop 전류센서 제작 사진 26
• [그림 17] 측정 구성도 28
• [그림 18] 저 전류 오차특성 그래프 30
• [그림 19] +100A/OUTPUT 온도특성 그래프 31
• [그림 20] 2Core-FG형 전류센서 주파수응답과 위상특성 33
• [그림 21] 3Core-FG형 전류센서 주파수응답과 위상특성 33
• - 표 차 례 -
• [표 1] 홀 소자 재료의 전기적 특성표 4
• [표 2] 대표적인 시판 홀 소자의 사양 비교표 5
• [표 3] 각 자성재료의 특성구분표 7
• [표 4] Open & Closed loop 전류센서 직선성표 13
• [표 5] Open & Closed loop 전류센서 온도특성표 14
• [표 6] 편심 측정표 16
• [표 7] 홀소자를 사용한 Closed loop 전류센서 vs
• Flux gate형 Closed loop 전류센서 비교표 21
• [표 8] 직선성 시험표 29
• [표 9] 저 전류 직선성 시험표 30
• [표 10] 온도특성 시험표 31
• [표 11] 홀소자를 사용한 Closed loop 전류센서 vs 2Core-FG형
• 전류센서 vs 2Core-FG형 전류센서사양 비교표 32