面向GIC的巨磁阻电流传感器的特性研究

摘要：

地磁暴引发的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)侵入高铁电气系统可能影响高铁的安全运行,为了对GIC进行监测,本文设计了一个基于巨磁阻(giant magnetoresistance,GMR)效应的电流传感装置.该电流传感器装置由一个量程100 A且配备磁通聚集器的GMR传感器构成.本文探讨了传感器与导线成极端偏转角和水平偏移两种情况下对测量精度的影响,通过理论推导和有限元方法(finite element method,FEM)仿真进行了分析.仿真结果表明:当水平偏移控制在16mm内时,测量误差＜3.66％;当角度偏转控制在70°内时,测量差＜6.62％;相比无磁通聚集器的传感器,灵敏度提高了19.7倍;极端位置下,测量误差减小可达121倍.同时实验结果表明,该装置测量准确度＞97.2％,能够对GIC进行准确的监测.

关键词：巨磁电阻效应、电流传感器、高磁导材料、磁通聚集器、位置敏感特性、有限元方法、GIC测量

所属期刊栏目：48

资助基金：国家自然科学基金41374189;北京交通大学基本科研业务费专项2015JBM085

在线出版日期：2018-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：67-78