Bernhard Pacher

• Die vorliegende Masterarbeit wurde in Zusammenarbeit mit der HyCentA Research GmbH durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf der Charakterisierung und Modellierung eines Fluxgate-Stromsensors liegt. Zur vollständigen Charakterisierung des Stromsensors muss das dynamische Verhalten analysiert werden und dies setzt wiederum eine präzise Referenzstrommessung voraus. Im theoretischen Teil der Arbeit werden mehrere Strommessmethoden betrachtet, um infolgedessen eine geeignete Messtechnik als Referenzstrommesstechnik zu identifizieren. Überdies werden die Herausforderungen bei Wechselstrommessungen erläutert und näher auf mögliche Messfehlerarten eingegangen. Folglich wird im praktischen Teil ein Messsystem konzipiert und realisiert, mit dem die Messungen mitsamt definierten Parametern durchgeführt werden. Anschließend werden die gewonnenen Messergebnisse mit einem eigens entwickelten Skript zur Datenverarbeitung ausgewertet und analysiert. Dabei wird untersucht, welche Rückschlüsse auf das Wechselstromverhalten bei veränderlichen Frequenzen gezogen werden können und insbesondere, ob eine Extrapolation der Ergebnisse auf den gesamten Messbereich des Stromsensors sinnvoll ist. Zum Abschluss werden auf Basis der ausgewerteten Messdaten Kalibrierpolynome zur Korrektur der Messergebnisse erstellt, die bei weiteren Strommessungen im realen Feldeinsatz anwendbar sind. Auf diese Weise werden die Messabweichungen des Fluxgate-Stromsensors reduziert und der Stromsensor kann für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben eingesetzt werden.
• This master’s thesis, conducted in collaboration with HyCentA Research GmbH, focuses on the characterization and modeling of a fluxgate current sensor.To achieve comprehensive sensor characterization, the sensor's dynamic behavior must be analyzed, which requires a high-precision reference current measurement. The theoretical section explores several current measurement techniques to identify the most suitable method for use as a reference. Additionally, it discusses the challenges associated with alternating current (AC) measurements and provides an in-depth analysis of potential sources of error.Based on this theoretical foundation, a measurement system is designed and implemented in the practical part of the thesis. The measurement results obtained are then evaluated and analysed using a custom-developed data processing script. This analysis investigates what conclusions can be drawn regarding the alternating current behaviour at varying frequencies and whether extrapolating the results to the entire measurement range of the current sensor is scientifically valid.Finally, calibration polynomials are derived from the evaluated measurement data to correct the measurement results. These polynomials can be applied in future current measurements under real field conditions. In this way, the measurement deviations of the fluxgate current sensor are significantly reduced, enabling its use in research and development applications.