[en] DESIGN AND DEVELOPMENT OF A CONTACTLESS AMMETER BASED ON GMR MAGNETOMETERS

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: CAMILA SCHUINA NEVES
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] REDE NEURAL; [pt] AMPERIMETRO; [pt] MAGNETORRESISTENCIA GIGANTE; [pt] MAGNETOMETRO; [pt] METROLOGIA; [en] NEURAL NETWORKS; [en] AMMETER; [en] GIANT MAGNETORESISTANCE; [en] MAGNETOMETER; [en] METROLOGY
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=35292&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=35292&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.35292

[pt] Amperímetros convencionais devem ser inseridos em série com o elemento no qual se deseja medir a corrente, constituindo uma forma de medição invasiva. Amperímetros alicate, baseados em bobinas, realizam medições de forma não invasiva, mas são limitados a correntes alternadas. Para medição de correntes contínuas, amperímetros baseados no efeito Hall são utilizados, mas possuem baixo nível de tensões de saída e pouca estabilidade em relação à temperatura. O objetivo desta dissertação foi desenvolver um protótipo de amperímetro baseado em magnetômetros de magnetorresistência gigante (GMR) capaz de medir correntes contínuas, de forma não invasiva e com alta resolução em relação aos amperímetros alicate. A metodologia dividiu-se em: (i) utilização de dois magnetômetros GMR para medir o campo magnético gerado pela corrente elétrica em um condutor; (ii) projeto e implementação de um solenoide para polarizar os sensores na faixa de operação linear; (iii) aprimoramento e desenvolvimento de circuitos eletrônicos dedicados à excitação e leitura dos GMRs; (iv) implementação de algoritmos para solução do problema inverso, isto é, a partir da saída do circuito, em mV, estimar a corrente que passa pelo condutor e a distância entre este e o amperímetro. Foram realizados 60 testes, com correntes variando de -3 A a 3 A, com passos de 0,1 A. O protótipo foi capaz de estimar a corrente elétrica com incerteza expandida, do tipo A, de 0,091 A e 0,07 cm para a distância. Os resultados comprovam a viabilidade da realização de medições de corrente, por aproximação, utilizando sensores GMR.