Ontwikkeling van elektronische sensoren voor het meten van magnetische velden om de blootstelling in de omgeving van hoogspanningslijnen te monitoren

Abstract

Dit rapport bespreekt de studie van een 50 Hz magnetisch veld sensor, die kan worden ingezet bij de continue monitoring van hoogspanningslijnen. In dit rapport is de volledige uitwerking van idee naar prototype naar afgewerkt product opgenomen van de onderzoekende partij (Universiteit Gent - WAVES/IMEC). Er is gekozen voor een sensor met een zelfontworpen filtering, een 16-bits ADC en een microcontroller met mobiel internetmogelijkheden. Als magnetisch sensor-element wordt een commercieel beschikbare variant (MC858) gebruikt, wat na onderzoek goedkoper bleek uit te zijn dan een eigen ontwerp. De sensor filtert via hardware alle signalen tussen 10 Hz en 300 Hz en heeft bovendien nog een bijkomende softwarefiltering voor 50 Hz signalen. Het bereik van de 0.4μT sensor gaat tussen 0.01 μT en 70 μT, met een theoretische stapgrootte van 2 nT (voor de 0.4 μT sensor). Voor de 100 μT sensor gaat het bereik van 0.1 μT tot 421 μT, met een theoretische stapgrootte van 13 nT. Het rapport focust zich hierbij vooral op de 0.4 μT sensor, maar gelijkaardige redeneringen en conclusies zijn getrokken voor de 100 μT. Er is een bijkomend onderzoek uitgevoerd naar een gecombineerde sensor. Deze gecombineerde sensor zorgt voor een daling van de kostprijs en zorgt ervoor dat beide sensoren zich nu op 1 PCB bevinden en dus de hardware (ADC, microcontroller en spoelen) kan worden gedeeld.Na de verificatie en kalibratie en de lange termijn testen kan er dan ook geconcludeerd worden dat de onderzoekende partij een sensor heeft kunnen ontwikkelen die accuraat, langdurig lage magnetisch velden van een 50 Hz bron (i.e. hoogspanningslijn) kan opmeten.