Bu tədqiqat, elektrikli nəqliyyat vturşuələriın yüksək cərəyan kabellarında keçiricini kesmeden və ya kabelyu kapalı bir sensor haləzələının üçünden geçirmek zorunda kalmadan cərəyan ölçmek amacıyla yarımdairəvi açıq quruluşya sahip təmassız bir sensor geliştiriyor. Sistem tek tip maqnit sensorue dayanmak yerine dört Hall effektli sensor ilə iki tunelləşmə maqnitomüqaviməti (Tunneling Magnetoresistance, TMR) sensorunu eyni yarımdairəvi dizi üzerinde birləşdirir. Məqsəd, Hall sensorunün geniş ölçmə aralığı ilə TMR sensorunün yüksək həssaslıqini eyni ölçmə arxitekturasınde kullanmak.

Sensör dizisi təxminən 50 × 70 mm boyutlu bir çap dövrə lövhəsi üzerinde düzenlenmiştir və tədqiqat vizualinde 5 cm'den küçük çaplı kabellar üçün açıq bir ölçmə bölgesi gösterilmektedir. Dört Allegro A1324 Hall sensorunün həssaslıqi 5 mV/Gs və xətti sahə aralığı ±10 Gs; iki TMR2905 sensorunun həssaslıq aralığı 45–65 mV/V/Oe və xətti sahə aralığı ±5 Gs kimi vərilmişdir. Altı fərqli mövqedan elde edilən maqnit sahəsi örnekleri yalnız cərəyanı hesablamak üçün değil, kabelnun həndəsi mərkəzden ne kadar saptığını və yaxındaki başka bir cərəyan taşıyan keçiricinin ölçməü ne kadar bozduğunu proqnoz etmek üçün de istifadə olunur.

Laboratuvar təcrübəlerinde hedef cərəyan 10 A'dan 210 A'ya kadar 20 A artımlarla değiştirilmiştir. İletken sensor massivinin merkezindeyken hibrid sistem üçün orta ölçmə dəqiqliyi %99,05 kimi bildirilmişdir. Hall sensorları 10–50 A aşşəbəkəı cərəyan bölgesinde %96,69–98,49 dəqiqlik gösterirken 130 A üzerindeki cərəyanlarda %99'un üzerinde kalmıştır. TMR sensorları 30–170 A arasında %99'un üzerinde dəqiqlik sşəbəkəlamış lakin ±5 Gs xətti alan sərhədının aşılması niyəiyle 210 A'da %96,36'ya geriləmiştir.

Tədqiqatnın ikinci bölümü, real montajda kaçınılması zor olan kabel merkezleme xətasına fokuslanmaktadır. Kablo merkezi sensor massivinin həndəsi mərkəzinden uzaklaştığında sensorlerin keçiricie olan məsafəleri eşit kalmaz və ölçülən maqnit sahəsi asimmetrikleşir. Tədqiqatçılar sensor çiftleri arasındaki normalize edilmiş maqnit sahəsi fərqlarından keçiricinin oxtriklik büyüklüğünü və istiqamətini proqnoz eden bir kompensasiya alqoritmi geliştirmiştir. Sınaq bölümünde (+0,2 mm, +0,2 mm) mövqeu üçün Hall grubunun orta doğruluğu %97,07, TMR grubunun uygun tədqiqat aralığındaki doğruluğu %99,48 və hibrid sistemin ümumi doğruluğu %97,69 kimi bildirilmişdir. Daha büyük (+0,6 mm, +0,6 mm) və (+1,0 mm, +1,0 mm) yawlarda her iki sensor grubunun doğruluğunun kademeli kimi düştüğü göstərilmişdir.

Üçüncü problem, eyni kabel dəstəsi üçünde bulunan başka cərəyan taşıyan keçiricirəlin oluşturduğu maqnit müdaxilədir. Tədqiqatçılar çoklu maqnit sahəsi dşəbəkəılımını, tek bir virtual keçiriciin eşdəyər mövqe yawsı kimi təxminən temsil eden bir model önermiştir. 210 A'lik tek bir xarici müdaxilə keçiriciniyle strukturlan təcrübəlerde Hall sensorlarınin 10–210 A tam interval ortası %92,71, TMR sensorlarınin ortası %97,51 kimi vərilmişdir. TMR'nin 10–170 A xətti tədqiqat bölgesindeki ortası %98,00'dır. Metod zayıf müdaxiləde daha başarılı olmakta; müdaxilə alanı güclendikçe və ya mənbə sensor massivine yaklaştıkça tek sanal mənbə yanaşmasının xətası büyümektedir.

Türkiyə baxımından mənası: Tədqiqat, elektrikli avtomobil batareya idarəetməsi, güc elektroniəzələı, yüksək gərginlik kabel izləmə və doldurma sistemlerinde kabelyu kesmeden cərəyan ölçmeye yönelik dikkat çekici bir sensor arxitekturası sunmaktadır. Ancaq təcrübəler real bir vasitə kabel dəstəsinde değil laboratoriyada və ən çox 210 A seviyesinde strukturlmıştır. Türkiyə'deki avtomotiv və ya doldurma infrastruktursına uygulanmadan önce real kabel demetlerinde çoklu müdaxilə, temperatur değişimi, titrəyiş, istehsal toleransları, uzun dörütubət kalibrləmə dayanıqlılığı və daha yüksək cərəyan koşullarının müstəqil kimi doğrulanması lazımdır. Mənbə tədqiqatın kendisi de sık paketlenmiş çoklu keçirici ortamlarını gelecekteki ana doğrulama alanlarından biri kimi diaqnozmlamaktadır.

Neden təmassız cərəyan sensoru geliştiriliyor?

Elektrikli vasitəlardaki batareya idarəetmə sistemi, yüksək gərginlik batareya paketi, elektrik motoru sürücüsü, DC birləşməsı, vasitə üstü doldurma cihazı və DC/DC çeviricilər gibi sistemler cərəyan bilgisini işmlı kullanmaktadır. Geleneksel şönt tabanlı üsullar keçiricie elektriksel kimi bşəbəkəlanırken maqnit sahəsi tabanlı sensorler cərəyanı keçiricie galvanik birləşmə kurmadan proqnoz esərflir.

Ancaq təmassız ölçməün de kendine özgü problemleri vardır. Kablonun sensorun merkezine tam oturmaması maqnit sahəsi dşəbəkəılımını bozar. Aynı kabel dəstəsindeki başka bir keçirici isə hedef cərəyanın alanına ek bir maqnit sahəsi bindirir. Tədqiqatın əsas amacı yalnız yüksək həssaslıqli bir sensor yapmak değil, bu iki real montaj problemini ölçmə alqoritmsının üçüne dahil etmektir.

Hall sensoru cərəyanı necə algılıyor?

Hall effektinde bir yarımkeçiriciden geçen daşıyıcılar, cərəyan istiqamətine dik bir maqnit sahəsi altında Lorentz qüvvəsine maruz kalır. Yüklerin bir kənarda toplanması Hall gərginlikini oluşturur. Tədqiqatda bu fiziki ilişki Ampère dövrə qanunuyla birlikdə kullanılarak kabel cərəyanına bşəbəkəlanmaktadır:

\[ V_H= \frac{R_H I_C}{d}B \]

və düz, uzun bir cərəyan taşıyan keçirici çmərhələsindeki maqnit axını sıxlığı üçün:

\[ B \propto \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \]

ilişkisi istifadə olunur. Burada \(I\) ölçülmek istenen cərəyan, \(r\) sensor ilə keçirici merkezi arasındaki uzaklık, \(\mu_0\) boşluğun maqnit geçirgenliği və \(B\) sensorun algıladığı maqnit axını sıxlığıdur.

Bu ilişki eyni zamanda tədqiqatın əsas problemini de açıqlar: kabel merkezi yer değiştirirse \(r\) bütün sensorlerde eyni miktarda değişmez. Buna görə eyni real cərəyan üçün sensorler fərqli alan büyüklükleri görür.

TMR sensoru niyə Hall sensoruyle birlikdə kullanılıyor?

TMR sensorunün əsasinde Magnetic Tunnel Junction, yani maqnit tunel birləşməsi bulunur. İki ferromaqnit qat çok ince bir yalıtkan bariyerle ayrılır. Katmanların manyetizasyon yönleri pullel və ya antipullel olduğunda elektronların bariyerden tünelleme mümkünlığı və dolayistilikyla elektrik direnci değişir.

Tədqiqatda dört TMR elementı Wheatstone körpüsü biçiminde ele alınmaktadır. Maqnit alan bulunmadığında köprü tarazlıqdedir və:

\[ V_{out}=0 \]

kabul edilir. Alan uygulandığında direnç çiftleri zıt yönde değişirse:

\[ V_{out} = V_{CC} \frac{\Delta R}{R} \]

ilişkisi elde edilmektedir. \(\Delta R\)'nin maqnit sahəsila xətti bölgedeki ilişkisi sayesinde TMR çıxışı da kabelnun oluşturduğu maqnit sahəsia və dolayistilikyla cərəyana bşəbəkəlanmaktadır.

TMR'nin avantajı yüksək həssaslıqtir; dezavantajı isə kullanılan TMR2905'in ±5 Gs xətti alanının Hall A1324'ün ±10 Gs aralığından dar olmasıdır. Buna görə tədqiqat iki texnologiyayi birbirinin yerine değil, birbirini tamamlayacak şəkilde kullanmaktadır.

Yarım dairesel sensor niyə əhəmiyyətli?

Kapalı halka biçimindeki bir sensor kullanıldığında kabelnun sensor açıqlığından geçirilmesi lazımdır. Tədqiqatnın önerdiği açıq yarımdairəvi geometriyade isə kabel sensorun açıq tarafından ölçmə sahəsina yerleştiriləbilir.

Yarım daire üzerinde toplam altı aşkarlama noktası vardır: dört Hall və iki TMR. Sensörlerin fərqli bucaq mövqelarda bulunması, tek bir maqnit sahəsi dəyərinden çok uzamsal bir alan örüntüsü elde edilmesini sşəbəkəlar.

Kablo merkezden kayınca ne oluyor?

İdeal durumda keçirici merkezi dizinin həndəsi mərkəzi \(O(0,0)\)'dadır. Kablo \(d\) uzaklığı və \(\theta\) istiqaməti kadar kaydığında merkezi:

\[ O'=(d\cos\theta,d\sin\theta) \]

olur.

i'nci sensorun koordinatı \(S_i(x_i,y_i)\) isə yeni keçirici–sensor məsafəsi:

\[ d_i= \sqrt{ (x_i-d\cos\theta)^2+ (y_i-d\sin\theta)^2 } \]

şəklində hesaplanır.

Bu mövqedaki nəzəri alan:

\[ B_i= \frac{\mu_0 I}{2\pi d_i} \]

olduğundan, keçiricie yaklaşan sensorde alan büyürken uzaklaşan sensorde küçülür.

Eksantriklik necə mövcuddur?

Tədqiqatçılar karşılıklı və ya fərqli həndəsi mövqelardaki sensorlerin normalize edilmiş alan fərqlarından yararlanıyor. Dairesel modelde əsas örnek:

\[ ratio_1= \frac{B_1-B_3}{B_1+B_3} \]

və:

\[ ratio_2= \frac{B_2-B_4}{B_2+B_4} \]

şəklindədir.

MATLAB'da maqnit sahəsi ilə kabel yawsı arasındaki ilişki önceden modellenmekte, ölçülən normalize edilmiş fərqlardan \(d\) və \(\theta\) proqnoz edilmekte və bulunan mövqe sensorlerin cərəyan hesabına geri uygulanmaktadır.

Gerçek yarımdairəvi strukturda sensorler tam karşılıklı bir dairenin elementları olmadığı üçün tədqiqat çəkilı toplam kullanmaktadır:

\[ ratio_x= \frac{1}{M} \sum_{i=1}^{M} j_i \frac{B_{i1}-B_{i2}} {B_{i1}+B_{i2}}, \qquad M=4 \]

və:

\[ ratio_y= \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} k_i \frac{B_{i1}-B_{i2}} {B_{i1}+B_{i2}}, \qquad N=3 \]

kimi müəyyən edilmişdir.

Buradaki əhəmiyyətli yenidən istehsal edilə bilənlik sərhədı, \(j_i\) və \(k_i\) çəkilərinın “sensor performansına göre” belirlendiğinin söylenmesi fakat məqaləde real ədədi çəkilərin vərilmemesidir.

Komşu kabel müdaxiləi necə modelleniyor?

Hedef keçiricinin cərəyanı \(I_0\), komşu müdaxilə keçiricininin cərəyanı \(I_1\) olsun. Her sensorde ölçülən toplam alan iki keçiricinin alanlarının vəktörel toplamıdır:

\[ \mathbf{B}^{total}_i = \mathbf{B}_{0,i} + \mathbf{B}_{int,i} \]

Tədqiqatın özgün yanaşması, bu iki mənbəlı mürəkkəb dşəbəkəılımı tek bir “eşdəyər virtual keçirici” ilə təxminən temsil etmektir. Sanal keçiricinin mövqeu \(P_{eq}=(x_{eq},y_{eq})\), sensor noktalarındaki eşdəyər alan ilə real toplam alan arasındaki fərqı en aza indirecek şəkilde aranır:

\[ \min_{x_{eq},y_{eq}} \sum_{i=1}^{N} \left\| \mathbf{B}^{eq}_i- \mathbf{B}^{total}_i \right\| \]

Bu model fiziki kimi ikinci kabelyu yok etmez. Ama sensorlerin gördüğü bozulmuş uzamsal alanı, hedef keçirici sanki merkezden müəyyən bir miktar kaymış gibi yorumlamaya çalışır. Böylece oxtriklik üçün geliştirilən düzeltme mantığı müdaxilə problemine de uygulanabilir.

Verianla Livə: Proses görünümü görünən bilimsel cədvəldan runtime'da oluşturulur; cədvəl elmi source-of-truth kimi korunur.

Girişim modeli hansı koşullarda zorlanıyor?

MATLAB R2024b ilə beş simulyasiya durumu araşdırılmışdır. Nəticəlar müdaxiləin hem cərəyan büyüklüğüne hem məsafəsine hem de sensor massivinin ana keçiricie uzaklığına bşəbəkəlı olduğunu göstərir.

Verianla Livə: Mənbə Tablo 2 dəyərləri değiştirilmeden göstərilmişdir.

Tablonun en net müqayisəlarından biri Case 1 ilə Case 2'dir. Girişim/ana cərəyan nisbəti 0,1 və dizi–ana keçirici məsafəsi 3 cm sabitken müdaxilə kaynşəbəkəının 5 cm'den 2 cm'ye yaklaşması xətayı %4,18'den %8,59'a yükseltmektedir.

Case 1 ilə Case 4 müqayisəsında məsafəler eyni kalırken müdaxilə nisbəti 0,1'den 0,4'e çıktığında xəta %4,18'den %14,77'ye yükselmektedir. Case 2 ilə Case 5'te eyni nisbət artımı xətayı %8,59'dan %26,21'e taşmaaktadır.

Bu nəticələr tek sanal mənbə yanaşmasının zayıf və orta müdaxilə alanlarında daha başarılı olduğunu, güclü və yaxın müdaxiləlerde real çok-mənbəlı alanın yüksək mertebeli uzamsal değişimini eyni dəqiqlikla temsil edemediğini göstərir.

Mənbə metnindeki Case 1–Case 2 çelişkisi

Tədqiqatnın Tablo 2 sonrasındaki anlatımı, Case 1 və Case 2'yi örnek göstererek zayıf müdaxiləde xətaların “işmlı %5'in altında” olduğunu bildirir. Ancaq Case 2'nin yayımlanmış xəta dəyəri %8,59'dur.

Aynı metinde müdaxilə kaynşəbəkəının yaklaşmasının etkisi Case 1 ilə Case 3 üzerinden açıqlanmıştır. Bu iki durumda yalnız müdaxilə məsafəsi değil, dizi–ana cərəyan məsafəsi de değişmektedir və yayımlanmış xəta %4,18'den %3,49'a düşmektedir. Buna görə mənbə anlatistilik ilə Tablo 2 arasında açıq bir uyuşmazlık vardır.

Gerçek sınaq qurğusu necə kuruldu?

Laboratuvar sisteminde 1000 A sşəbəkəlayabilən proqramlaşdırıla bilən elektron yük istifadə edilmişdir. Ana siyah 6 AWG kabel hedef cərəyanı taşırken pullel kırmızı kabel elektromaqnit müdaxiləi yaratmışdır. STM32 tabanlı inkişaf kartı Hall və TMR çıxışlarını toplamış, əməliyyatiş və sonucu real vaxtlı göstərmişdir.

Her sensor kanalı ölçməden önce sıfır ofseti və gücləndirmə üçün əsas kalibrləmədan geçirilmiştir. Akım daha sonra 10 A'dan 210 A'ya kadar 20 A artımlarla değiştirilmiştir.

İletken tam merkezdeyken hansı sensor daha iyi?

Tek bir sensor texnologiyasi bütün cərəyan aralığında üstün deyildir.

Hall sensoru 10–50 A'da %96,69–98,49 dəqiqlik göstərir. Mənbə bunu aşşəbəkəı cərəyandaki daha aşşəbəkəı həssaslıqle ilişkiləndirir. 130 A üzerindeyse ±10 Gs xətti alan avantajıyla dəqiqlik %99'un üzerinde dayanıqlı kalmaktadır.

TMR sensoru 30–170 A arasında %99'un üzerinde dəqiqlik sşəbəkəlamaktadır. Ancaq 170 A'nın üzerinde dəqiqlik düşmeye başlar və 210 A'da %96,36'ya iner. Tədqiqatçılar 210 A'daki maqnit sahəsiın TMR2905'in xətti üst sərhədının təxminən 2,8 bərkna ulaştığını və sensoru derin doygunluğa götürdüğünü bildirir.

İki grubun füzyonuyla merkezlenmiş ideal koşuldaki orta sistem doğruluğu %99,05 kimi bildirilmişdir.

Eksantriklik kompensasiyasi ne kadar başarılı?

Sınaq bölümünde ilk ayrıntılı örnek (+0,2 mm, +0,2 mm) kabel yawsıdır. Teorik model bu yawnın kompensasiyasiz təxminən %10 sistematik xəta oluşturacşəbəkəını öngörmektedir.

Telafiden sonra tədqiqat:

Şekil 12 ayrıca (+0,6 mm, +0,6 mm) və (+1,0 mm, +1,0 mm) mövqelarını göstermekte və ofset büyüdükçe doğruluğun ümumi kimi azaldığını ortaya koymaktadır.

Burada mənbə-içi əhəmiyyətli fərq şudur: xülasə və nəticəta oxtriklik üçün %97,07 vərilmesine rşəbəkəmen təcrübə metninde %97,07 Hall ortasıdır və birlhədd sistem üçün %97,69 yazmaktadır.

Harici müdaxilə altında hansı sensor daha dayanıqlı?

Sınaqlerde müdaxilə kabelsunun cərəyanı 210 A kimi vərilmiş və sensor massivine 5, 12 və 20 cm məsafəler qiymətləndirilmişdir.

Verianla Livə: Karşılaştırma eyni 10–210 A aralığındaki yayımlanmış Hall və TMR ortalarını kullanır.

TMR sensorunün yalnız daha xətti 10–170 A bölgesi alındığında orta doğruluğu %98,00 kimi vərilmişdir.

Tədqiqatçılar müdaxilə/ana cərəyan nisbəti \(k\) küçük olduğunda modelin daha etkili olduğunu, güclü müdaxilə alanlarında tek eşdəyər mənbə yanaşmasının giderek daha fazala qalıq xəta bıraktığını bildirir. Kaynşəbəkəın fərqli bölümlerindeki hədd ifadeleri tam kimi eyni deyildir: nəzəri tartımmada hadiaqnozn \(k>0,2\) civarında əhəmiyyətli hâle geldiği, hedef tətbiqlərın çoğunda \(k<0,3\) beklendiği belirtilirken təcrübə bölümünde bastırmanın xüsusilə \(k<0,2\)'de güclü olduğu və \(k>0,5\)'te performansın giderek bozulduğu yazmaktadır.

%94,31 müdaxilə doğruluğu nereden geliyor?

Özet və nəticə bölümü, xarici müdaxilə altında ümumi doğruluğu %94,31 kimi vərmektedir. Sınaq bölümünde isə hibrid toplam üçün bu sayı ayrı bir satırda açıqlanmamış; Hall üçün %92,71 və TMR üçün %97,51 vərilmişdir.

Sensör dizisinde dört Hall və iki TMR bulunması niyəiyle yalnız sensor sayistilikna göre 4:2 çəkilı orta:

\[ \frac{4}{6}(92{,}71) + \frac{2}{6}(97{,}51) = 94{,}31 \]

sonucunu tam kimi üretmektedir. Bu matematiksel eşleşme dikkat çekicidir. Bununla belə mənbə füzyon çəkilərinın yalnız sensor sayistilikna değil, sensorlerin başlanğıc kalibrlənməsindaki orta xətalarına da bşəbəkəlı olduğunu söylemekte və real \(w_H\), \(w_T\) katsayılarını yayımlamamaktadır. Buna görə %94,31'in dəqiq hesap metodu mənbə metninden tamamen yenidən oluşturulamamaktadır.

Bu sensor realten vasitə üçünde doğrulandı mı?

Hayır. Sınaqsel doğrulama masaüstü laboratoriya qurğusunde strukturlmıştır. Tədqiqat elektrikli avtomobil, yüksək gərginlik kabel dəstəsi və sürətli doldurma tətbiqlərını hedef istifadə alanı kimi göstərse de fiziki təcrübə:

tek ana keçirici, tek müdaxilə keçiricini, idarəetməlü laboratoriya ortamı və ən çox 210 A test cərəyanıyla məhduddır.

Mənbə kendi giriş bölümünde sürətli doldurma cərəyanlarının 200–500 A səviyyəine çıkabildiğini və bazı yüksək güclü durumlarda 600 A'yı aşabildiğini bildirir. Buna karşılık geliştirilən prototipin eksperimental doğrulaması 210 A'da sonlanmaktadır. Buna görə sensorun çok daha yüksək sürətli doldurma cərəyanlarındaki performansı bu tədqiqatda eksperimental kimi gösterilmemiştir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi və dəstəkləmədiyi nəticələr

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticə: Altı elementlı yarımdairəvi Hall–TMR sensor massivi, laboratoriya koşullarında 10–210 A DC cərəyan ölçməünde yüksək dəqiqlik sşəbəkəlayabilmektedir. Hall və TMR elementları fərqli cərəyan bölgelerinde birbirini tamamlamaktadır. Normalize edilmiş alan fərqlarına dayalı oxtriklik alqoritmsı küçük montaj nəşrmalarının etkisini azaltmaqta, tek qonşu kabel üçün geliştirilən eşdəyər alan modeli isə xüsusilə daha zayıf müdaxilə koşullarında ölçmə xətasını azaltabilmektedir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticə: Sensörün bütün elektrikli avtomobil ortamlarında %99 dəqiqlik sşəbəkəlayacşəbəkəı gösterilmemiştir; çoklu sık kabel demetlerinde doğrulanmamışdır; yüksək temperatur və ya geniş temperatur dövrleri test edilmemiştir; vasitə titrəyişi və uzun dörütubət sensor sürüşməsı incelenmemiştir; 210 A üzerindeki fiziki performans doğrulanmamışdır; TMR elementının yüksək alan doygunluğu ortadan kaldırılmamıştır; real elektrikli avtomobil üzerinde yol və ya yüksək gərginlik sahə testi strukturlmamıştır.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Sensör apult təminatıı

Merkezlenmiş təcrübə sonucu

Eksantriklik təcrübəleri

Tədqiqatnın Şekil 12'sinde üç yaw səviyyəi göstərilmişdir:

(+0,2 mm, +0,2 mm) durumu üçün mənbə təxminən %10 kompensasiyasiz nəzəri xəta beklediğini bildirir. Telafi sonrası təcrübə metninde birlhədd sistem doğruluğu %97,69'dur.

Harici müdaxilə təcrübəleri

Sensor füzyonu

Eksantriklik kompensasiyasi sonrasında Hall və TMR gruplarının ayrı cərəyan proqnozleri:

\[ I_{final} = w_H I_H+ w_T I_T \]

biçimindeki sabit çəkilı toplamla birleştirilmektedir.

Mənbə, \(w_H\) və \(w_T\) katsayılarının sensor sayistilik ilə başlanğıc kalibrlənməsindaki karakteristik orta xətalara göre önceden belirlendiğini söyler. Ancaq katsayıların real ədədi dəyərlərini vərmemektedir. Buna görə füzyon alqoritmsının yayımlanan nəticələrdan bire bir yenidən üretilmesi mümkün deyildir.

Sınaqsel qeyri-müəyyənlik və tekrar sərhədı

Tədqiqat kanalların sıfır ofseti və gücləndirmə üçün kalibre edildiğini açıqlamakta lakin ana təcrübə nəticələrinda müstəqil təkrar sayı, standart yaw, xəta çubuqları, güvən intervalları və ya toplam ölçmə qeyri-müəyyənliyi raporlamamaktadır. Grafiklerde vərilən “measurement accuracy” dəyərinin ayrı bir formülle necə hesaplandığı da metod bölümünde açıq bir tənlik kimi diaqnozmlanmamıştır.

Buna görə %99,05, %97,69 və ya %94,31 gibi dəyərlər mənbə tədqiqatda yayımlanmış performans ölçütleridir; bu Verianla metni bunlara mənbəta bulunmayan statistik güvən səviyyəi eklememektedir.

Bilimsel kimi en əhəmiyyətli mühəndislik sonucu

Tədqiqatnın asıl katkistilik tek bir yüksək dəqiqlik yüzdesinden daha geniştir. Tədqiqat üç seviyeyi eyni sensorde birleştirmektedir: açıq mexaniki geometriyayle kolay kabel yerləşdirmə; Hall və TMR'nin fərqli fiziki avantajlarını kullanan heterojen sensor massivi; kabel mövqeu və komşu keçirici müdaxiləini uzamsal maqnit sahəsi örüntüsünden çıkarmaya çalışan matematiksel kompensasiya.

Buna karşılık nəticələr sensorun real nəqliyyat vturşuəsi içi məhsul seviyesine ulaştığını göstərmir. Özellikle yüksək cərəyanda TMR doygunluğu, güclü yaxın müdaxiləde ekvivalent model xətası və çoklu kabel demetlerinin henüz test edilmemiş olması sonraki inkişaf mərhələlərinın əsas sərhədlarını oluşturmaktadır.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Design and Optimization of a Non-Contact Current Sensor for EVs Based on a Hybrid Semi-Circular Array of Hall-Effect and TMR Elements

Müəlliflər və özgün sıralama: Xiaopeng Yuan; Haoyu Wang; Lei Zhang.

Məsul müəllif: Lei Zhang.

Eş katkı/eş birinci müəllif: Mənbədə eş katkı və ya eş birinci müəlliflık beyanı yoxdur.

Qurumlar: College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South Univərsity, Changsha, China; Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua Univərsity, Shenzhen, China.

Jurnal: Vehicles.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt / sayı / məqalə: 8 / 2 / 27.

DOI: 10.3390/vəhicles8020027.

Nəşr prosesi: 21 Kasım 2025'te alınmış, 10 Ocak 2026'da revize edilmiş, 18 Ocak 2026'da kabul edilmiş və 1 Şubat 2026'da yayımlanmışdır.

Mənbə növü və rəylik durumu: Hakemli tədqiqat məqaləsidir. Matematiksel maqnit sahəsi modellemesi, MATLAB simulyasiyau və fiziki laboratoriya cərəyan ölçmə təcrübəlerini birlikdə içermektedir.

Rəsmi keçid:https://doi.org/10.3390/vəhicles8020027

Lisənziya: Creativə Commons Attribution (CC BY) açıq giriş lisənziyaı.

Maliyyələşmə: Tədqiqat Hunan Province Natural Science Foundation 2022JJ30759; NSFC 62004224; və Central South Univərsity State Key Laboratory of High-Performance Complex Manufacturing ZZYJKT2019-13 tarafından desteklenmiştir.

Məlumat əlçatanlığı: Mənbə, vərirəlin məqalə üçünde bulunduğunu bildirir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması bildirmemiştir.

Müəllif töhfələri: Kavramsallaştırma, metod, yazılım, doğrulama, biçimsel analiz, tədqiqat, mənbəlar, vəri düzenleme, ilk taslak, vizuallaşdırma, danışmanlık və proje idarəetməi Xiaopeng Yuan tarafından; gözden geçirme və düzenleme Haoyu Wang və Lei Zhang tarafından; maliyyələşmə edinimi Lei Zhang tarafından həyata keçirilmişdir.

Sınaqsel cərəyan aralığı notu: Özet və nəticə 0–210 A ölçmə aralığı ifadesini kullanmaktadır; metod bölümündeki real test protokolü 10 A'dan 210 A'ya 20 A artımlarla strukturlmıştır. Buna görə 0 A normal cərəyan ölçmə nöqtəsi kimi eksperimental taramanın parçası deyildir.

Eksantriklik dəqiqlik notu: Özet və nəticəta %97,07 oxtriklik doğruluğu raporlanırken Bölüm 4.2.2'de %97,07 Hall sensor grubunun tam interval ortası, %99,48 TMR'nin uygun interval sonucu və %97,69 birlhədd sistem doğruluğu kimi vərilmektedir. Dəyərler tek bir metrikte birleştirilmemiştir.

Harici müdaxilə doğruluğu notu: Özet və nəticəta %94,31 ümumi müdaxilə doğruluğu vərilirken Bölüm 4.2.3 Hall üçün %92,71 və TMR üçün %97,51 tam interval ortası vərmektedir. Dört Hall və iki TMR sensorune göre 4:2 sadə çəkilı orta %94,31 üretmektedir; lakin mənbə real füzyon katsayılarını yayımlamadığı üçün bu dəyər mənbəta açıq bir hesap adımı kimi doğrulanamamaktadır.

Tablo 2 tutarsızlığı: Mənbə metni Case 1 və Case 2'nin xətalarının %5'in altında olduğunu bildirir; yayımlanmış Tablo 2'de Case 2 xətası %8,59'dur. Aynı bölümde müdaxilə məsafəsi etkisi Case 1–Case 3 müqayisəsıyla açıqlanırken bu iki durumda ikinci bir həndəsi pulmetr de değişmektedir və xəta %4,18'den %3,49'a inmektedir.

Eksantriklik modelinin yenidən istehsal edilə bilənlik sərhədı: Yarım dairesel modeldeki j_i və k_i çəkiləri mənbəta ədədi kimi vərilməmişdir.

Sensor füzyonu yenidən istehsal edilə bilənlik sərhədı: Hall və TMR cərəyan proqnozlerini birleştiren w_H və w_T katsayılarının belirlenme mantığı açıqlanmış lakin real katsayı dəyərləri raporlanmamıştır.

TMR doyma sərhədı: TMR2905'in ±5 Gs xətti alanı niyəiyle 210 A'da sensorun xətti üst sərhədının təxminən 2,8 bərk alan oluştuğu və TMR doğruluğunun %96,36'ya düştüğü mənbə tarafından bildirilmişdir. Buna görə TMR'nin yüksək həssaslıqi bütün yüksək cərəyan bölgesine sərhədsız biçimde ümuvalərütubətez.

Girişim modeli sərhədı: Tek ekvivalent virtual mənbə modeli güclü və ya çok yaxın müdaxiləlerde yüksək mertebeli uzamsal alan değişimini tam temsil edememektedir. MATLAB simulyasiyaunda en şəbəkəır Case 5 koşulunda xəta %26,21'e çıxmışdır.

Gerçek vasitə sərhədı: Tədqiqat bir elektrikli avtomobil üzerinde yol və ya real yüksək gərginlik kabel dəstəsi testi deyildir. Fiziksel təcrübə idarəetməlü laboratoriya qurğusunde həyata keçirilmişdir.

Çoklu kabel sərhədı: Harici müdaxilə doğrulaması tek bir komşu cərəyan kaynşəbəkəıyla strukturlmıştır. Mənbə, real avtomotiv kabel demetlerinde görülen çok sayıda yaxın keçiricinin sonraki tədqiqatlarda incelenmesi gerektiğini açıqça bildirir.

Çmərhələsel doğrulama sərhədı: Tədqiqatda geniş temperatur taraması, vasitə titrəyişi, uzun dörütubət drift, yaşlanma və ya real nəqliyyat vturşuəsi elektromaqnit ortamına ilişkin ayrı təcrübə nəticələri raporlanmamıştır.

İstatistiksel sərhəd: Ana performans qraflerinde müstəqil təcrübə tekrarları, standart yawlar, xəta çubuqları və ya güvən intervalları gösterilmemiştir. Buna görə yayımlanan dəqiqlik yüzdelerine mənbəta bulunmayan statistik dəqiqlik eklenmemelidir.

Bu Verianla açıqlamasındaki sensor fiziği, alqoritmlər, təcrübə pulmetrleri, ədədi tapıntılar və mənbə-içi tutarsızlıklar yalnız incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış doğrulama yalnız bibliyoqraf kimlik, DOI, nəşr tarihi və derginin rəyli nəşr statüsünü idarəetmə etmek amacıyla istifadə edilmişdir.