Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

The three dimensional measuring system for ELF magnetic fields with the multiturn loop-type sensors

멀티턴 루우프형 센서를 이용한 3차원 ELF 자장측정계

  • Lee, Bok-Hee (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Inha University) ;
  • Lee, Jeong-Gee (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Inha University) ;
  • Kil, Gyung-Suk (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Inha University) ;
  • Ahn, Chang-Hwan (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, Inha University) ;
  • Park, Dong-Hwa (Dept. of Electrical Engineering, College of Engineering, The University of Inchon)
  • 이복희 (인하대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 이정기 (인하대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 길경석 (인하대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 안창환 (인하대학교 공과대학 전기공학과) ;
  • 박동화 (시립인천대학교 공과대학 전기공학과)
  • Published : 1996.03.30
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Abstract

With the three dimensional magnetic field measuring system dealt with in this paper, accurate measurements and analyses of extremely low frequency(ELF) magnetic fields caused by starting and/or operating electric devices and power installations can be conducted. To obtain high performance for lower frequency and spatial components without any distortion, the measuring system is designed as three dimensionally including the multiturn loop-type magnetic field sensors, differential amplifiers and active integrators. As the results of calibration experiments, the frequency response characteristics of the measuring system range from 8[Hz] to about 53[kHz] for each direction of x, y, z axes, and the response sensitivities are 9.54, 9.21, $10.89[mV/{\mu}T]$, respectively. The actual survey experiments by using an oscillating impulse current generator confirm a reliability of the proposed measuring system. Also, through the other experiments by using small-sized induction motors, the magnetic field intensities when starting and steady-state operating mark 15.8, $8.61[{\mu}T]$ as maximum value, respectively. And those intensities decrease steeply according as the measuring distance increases.

본 논문에서는 전기기기 및 전력설비의 운전 조작중에 발생하는 극저주파 영역(ELF)의 자장을 측정 및 분석 할 수 있는 장치로써 멀티턴 루우프형 센서를 이용한 3차원 자장측정계에 대해 기술한다. 저주파특성의 개선과 왜곡없는 공간자장성분의 측정 등 우수한 성능을 얻기 위해서, 자장측정계를 멀티턴 루우프형 센서와 증폭기, 능동성 적분기로 구성하여 3차원적으로 설계 제작하였다. 교정실험을 통하여 측정계의 고유응답특성을 산출한 결과, 주파수대역은 x, y, z 축 각각 8[Hz]에서 53[kHz] 정도이고, 응답감도는 9.54, 9.21, $10.89[mV/{\mu}T]$이다. 진동성 임펄스전류발생기를 이용한 적용실험으로써 측정계의 신뢰성을 확인하였고, 소형 전등기의 기동시에 발생하는 자장과 측정거리에 따른 정상운전중의 자장특성을 측정 분석한 결과 자장의 세기는 각각 최대 15.8, $8.61[{\mu}T]$이며, 거리가 증가할수록 급격한 감소를 보였다.

Keywords