RFID Sensor with Integrated Energy Harvesting for Wireless Measurement of dc Magnetic Fields
Notice bibliographique
Résumé
High-voltage direct-current (HVdc) transmission lines are gaining more attention as an integral part of modern power system networks. Monitoring the dc current is important for metering and the development of dynamic line rating control schemes. However, this has been a challenging task, and there is a need for wireless sensing methods with high accuracy and a dynamic range. Conventional methods require direct contact with the high-voltage conductors and utilize bulky and complex equipment. In this paper, an ultra-high-frequency (UHF) radio frequency identification (RFID)-based sensor is introduced for the monitoring of the dc current of an HVdc transmission line. The sensor is composed of a passive RFID tag with a custom-designed antenna, integrated with a Hall effect magnetic field device and an RF power harvesting unit. The dc current is measured by monitoring the dc magnetic field around the conductor using the Hall effect device. The internal memory of the RFID tag is encoded with the magnetic field data. The entire RFID sensor can be wirelessly powered and interrogated using a conventional RFID reader. The advantage of this approach is that the sensor does not require batteries and does not need additional maintenance during its lifetime. This is an important feature in a high-voltage environment where any maintenance requires either an outage or special equipment. In this paper, the detailed design of the RFID sensor is presented, including the antenna design and measurements for both the RFID tag and the RF harvesting section, the microcontroller interfacing design and testing, the magnetic field sensor calibration, and the RF power harvesting section. The UHF RFID-based magnetic field sensor was fabricated and tested using a laboratory experimental setup. In the experiment, a 40 mm-diameter-aluminum conductor, typically used in 500 kV HVdc transmission lines carrying a dc current of up to 1200 A, was used to conduct dc current tests for the fabricated sensor. The sensor was placed near the conductor such that the Hall effect device was close to the surface of the conductor, and readings were acquired by the RFID reader. The sensitivity of the entire RFID sensor was 30 mV/mT, with linear behavior over a magnetic flux density range from 0 mT to 4.5 mT.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».