Modelagem de um sensor de campo magnético à fibra óptica
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32603 |
Resumo: | A presente dissertação apresenta a modelagem de um sensor de campo magnético à fibra. O sensor proposto é de estrutura simples, com um metal ferromagnético depositado na face da fibra, que sujeita ao campo magnético rotaciona a polarização da luz refletida na fibra pelo efeito Kerr. A modelagem é construída num software multífisico baseado no Método dos Elementos Finitos. Para modelagem computacional, inicialmente construiu-se um sistema multicamadas, cujos resultados foram comparados aos obtidos por meio de um modelo analítico construído com base no formalismo de Fresnel. A comparação mostrou uma similaridade entre os resultados obtidos e foi realizada com o intuito de validar os resultados obtidos com o software multifísico. Nas simulações foram estudadas a respostas do sensor a campos magnéticos de até 1 T e foram obtidas respostas do sensor com sensibilidade de 3,35◦10⁻³ para a espessura de 60 nm de Ferro. Este tipo de sensor pode, por exemplo, ser incorporado ao interior dos transformadores de potência e permitir um monitoramento em tempo real do campo magnético no seu interior. |
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MARCOLINO, Felipe Camargohttp://lattes.cnpq.br/7628522132575526http://lattes.cnpq.br/1322699438617278MARTINS FILHO, Joaquim FerreiraNASCIMENTO, Jehan Fonsêca do2019-09-11T18:53:39Z2019-09-11T18:53:39Z2018-08-29https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32603A presente dissertação apresenta a modelagem de um sensor de campo magnético à fibra. O sensor proposto é de estrutura simples, com um metal ferromagnético depositado na face da fibra, que sujeita ao campo magnético rotaciona a polarização da luz refletida na fibra pelo efeito Kerr. A modelagem é construída num software multífisico baseado no Método dos Elementos Finitos. Para modelagem computacional, inicialmente construiu-se um sistema multicamadas, cujos resultados foram comparados aos obtidos por meio de um modelo analítico construído com base no formalismo de Fresnel. A comparação mostrou uma similaridade entre os resultados obtidos e foi realizada com o intuito de validar os resultados obtidos com o software multifísico. Nas simulações foram estudadas a respostas do sensor a campos magnéticos de até 1 T e foram obtidas respostas do sensor com sensibilidade de 3,35◦10⁻³ para a espessura de 60 nm de Ferro. Este tipo de sensor pode, por exemplo, ser incorporado ao interior dos transformadores de potência e permitir um monitoramento em tempo real do campo magnético no seu interior.CNPqThe present dissertation presents the modeling of a magnetic field sensor based on optical fiber. The proposed sensor has a simple structure, with a ferromagnetic metal deposited on the face of the fiber, which subject to the magnetic field rotates the polarization of light reflected in the fiber by the Kerr effect. The modeling is built on a multiphysical software based on the Finite Element Method. For computational modeling, a multilayer system was initially constructed, the results of which were compared to those obtained through an analytical model built on Fresnel formalism. The comparison showed a similarity between the obtained results and was carried out with the purpose of validating the results obtained with the multiphysical software. In the simulations, the sensor responses to magnetic fields up to 1 T were studied with obtained sensitivity of 3,35◦10⁻³ for the 60 nm thickness of Iron. This type of sensor can, for example, be incorporated into the power transformers and allow real-time monitoring of the magnetic field.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaSensor de campo magnéticoEfeito Kerr magneto-ópticoModelagemFibra ópticaModelagem de um sensor de campo magnético à fibra ópticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Felipe Camargo Marcolino.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Felipe Camargo Marcolino.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1299https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32603/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Felipe%20Camargo%20Marcolino.pdf.jpga0111526798a3fe524db7e064ae896f2MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Felipe Camargo Marcolino.pdfDISSERTAÇÃO Felipe Camargo Marcolino.pdfapplication/pdf7111147https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32603/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Felipe%20Camargo%20Marcolino.pdf127deb956ee9bd165a0592b308867574MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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