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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
박지훈 (아주대학교) 이문환 (아주대학교) 이기근 (아주대학교)
저널정보
대한전기학회 전기학회논문지 전기학회논문지 제69권 제6호
발행연도
2020.6
수록면
895 - 902 (8page)
DOI
10.5370/KIEE.2020.69.6.895

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

변압기 오일내 용존 수소의 실시간 추적을 위한 고감도 수소센서 개발
박지훈 ,  이기근 대한전기학회 학술대회 논문집 2020.07 학술대회자료
변압기 오일내 용존 수소의 실시간 추적을 위한 고감도 수소센서 개발
박지훈 ,  이문환 ,  이기근 전기학회논문지 2020.06 학술저널
변압기 오일내 수소 실시간 감지를 위한 마이크로 히터가 집적된 고감도, 안정적인 MEMS 수소 센서
박지훈 전자공학과 2020.01 학위논문

초록· 키워드

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Dissolved hydrogen gas analysis is an important method that can define the operational status of a transformer and is vital to the maintenance of safety standards in power grid systems. In this report, a highly sensitive and long-term stable hydrogen sensor system was developed for on line tracing of hydrogen concentration in transformer insulating oil using the wheatstone bridge circuitry with two sensing resistances in a single system and an Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> hydrogen diffusion barrier layer. The two sensing films in this system have the same material, shape, and resistance value to eliminate ambient temperature variation that occur during operation, and palladium (Pd) was used as the sensing material. Experimental tests were fulfilled in airborne gas chamber using the fabricated sensor, resulting in a high sensitivity of 0.0113 mV/ppm and a great linearity of 0.988. The equivalent output voltage profile of the sensor exhibited an error margin of 1.69 % for five cycles at 800 ppm. In experimental testing in transformer insulating oil, the sensor also showed high sensitivity and stable repeatability within a hydrogen concentration range between 70 and 3200 ppm. The obtained sensitivities were 0.058 and 0.022 mV/ppm for sensors with initial resistances of 100 ohm and 190 ohm, respectively. The sensor performances were remained constantly over several days in oil under the condition that a constant current and voltage were applied. The fabricated sensor showed excellent response, good repeatability, and long-term stability in oil, and is therefore a promising candidate for monitoring the operational status of power transformers.
#Hydrogen sensor #Transformer insulating oil #Hydrogen diffusion barrier #Pd sensitive film

목차

Abstract
1. 서론
2. 최적 설계 및 COMSOL 시뮬레이션
3. 제작 및 측정셋업
4. 결과
5. 결론
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
E. Hayward / 2012 / Synergistic effects in hydrogenhelium bubbles / Journal of Physics : Condensed Matter 24(26):265402 google schola A. Salomonsson / 2005 / Hydrogen interaction with platinum and palladium metal-insulatorsemiconductor devices / Journal of Applied Physics 98(1):014505 google schola B. Sharma / 2018 / MEMS based highly sensitive dual FET gas sensor using graphene decorated Pd-Ag alloy nanoparticles for H2 detection / Scientific Reports 8(1):1 google schola F. Yang / 2011 / Trace Detection of Dissolved Hydrogen Gas in Oil Using a Palladium Nanowire Array / Analytical Chemistry 83:9472 google schola J. Bodzenta / 2002 / Thin palladium film as a sensor of hydrogen gas dissolved in transformer oil / Sens. Actuators B : Chemical 87(1):82 google schola

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