Modellierung und Echtzeit-Kompensation der Hystereseeffekte bei GMR-Gradientenmessbrücken

Name: Modellierung und Echtzeit-Kompensation der Hystereseeffekte bei GMR-Gradientenmessbrücken
Brand: Shaker Verlag
Availability: OutOfStock
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By István Jedlicska

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Description

Als magnetoresistiven Effekt bezeichnet man die ?nderung des elektrischen Widerstandes eines Materials unter dem Einfluss eines externen Magnetfeldes. Der auf diesem Prinzip basierende GMR-Spin-Valve setzt sich aus mehreren Schichten verschiedener Materialien zusammen. Grundlage sind zwei weichmagnetische Ebenen, die durch eine nichtferromagnetische Zwischenschicht getrennt sind. Eine dieser beiden Ebenen ist fest an eine antiferromagnetische Schicht gekoppelt. Die Magnetisierungsrichtung der anderen Ebene ist frei und kann sich somit in Richtung des ?u?eren Magnetfeldes ausrichten. Die eingangs erw?hnte elektrische Widerstands?nderung dieses Systems variiert nun mit dem Winkel zwischen der magnetischen Ausrichtung der zwei weichmagnetischen Schichten und hat bei Raumtemperatur einen Maximalwert von ca. 10%.
GMR-Stromsensoren machen sich grunds?tzlich die Eigenschaft zu Nutze, dass ein stromdurchflossener Leiter ein Magnetfeld erzeugt, welches ein richtig platziertes GMR-Schichtsystem so beeinflusst, dass R?ckschl?sse auf die Gr??e des prim?ren Leiterstroms m?glich sind. Als problematisch f?r den industriellen Einsatz dieser Systeme hat sich jedoch neben der Nichtlinearit?t, Offsetbelastung und Temperaturabh?ngigkeit vor allem die durch die Verwendung magnetischer Materialien bedingte Hysterese einer potenziellen Sensorkennlinie erwiesen. Die f?r viele Anwendungen geforderte Einhaltung eines maximalen Messfehlers von unter 1% (auf den Messbereich bezogen) f?r einen Messbereich von -500A bis +500A kann somit nicht mehr garantiert werden. Um diese Anforderungen dennoch zu erf?llen, wurde als L?sung die Linearisierung der Kennlinie durch eine mathematische Modellierung der Hysterese und ihre Implementierung auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) vorgeschlagen.
Zum ersten Mal wurde im Zuge dieser Arbeit das T(x)-Modell f?r die Modellierung der Hysterese in der Praxis angewendet. Das Modell beruht auf sieben Axiomen, die das Verhalten der Hystereseschleifen beschreiben. Dabei wurden die urspr?nglichen Tangens-hyperbolicus-Funktionen durch Polynomfunktionen ersetzt, um die Rechenoperationen zu vereinfachen und somit die Implementierung auf einem Festkomma-DSP zu erm?glichen. Dar?ber hinaus k?nnen die Polynomfunktionen sowohl die direkten als auch die inversen Hystereseschleifen beschreiben. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da f?r die Stromsensorapplikation nicht die direkte Hysteresefunktion der Spannung in Abh?ngigkeit des Stroms, sondern der Bezug des Stromsignals zur Spannung n?tig ist.

Product details

Binding:: Paperback
Edition:: 1
Number of Pages:: 195
Publication Date:: 2009-12-31
Publisher:: Shaker Verlag
Languages:: Original: German
ISBN10:: 3832286837
ISBN13:: 9783832286835
Weight:: 287 g
Height:: 148 cm
Width:: 212 cm
Thickness:: 13 cm

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