Luận văn thạc sĩ vật lý Chuyển đổi tín hiệu vật lý và ứng dụng trong sensor (Đỗ Gia Tùng)

 


Luận văn thạc sĩ vật lý Chuyển đổi tín hiệu vật lý và ứng dụng trong sensor (Đỗ Gia Tùng)


NỘI DUNG:


Chương 1 - CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU VẬT LÝ…………………………...………..02

1.1 Một sốhiệu ứng chuyển đổi nhiệt- điện…………………………………….02

1.1.1 Hiệu ứng nhiệt đi ện……………………………………...………..02

1.1.2  Hiệu ứng nhiệt đi ện trở…………………………...………………04

1.1.3 Hiệu ứng điện hỏa...........................................................................05

1.2 Một sốhiệu ứng chuyển đổi cơ -điện…...………………………………....06

1.2.1 Hiệu ứng áp điện.............................................................................06

1.2.2 Hiệu ứng từgiảo…………………………………………………..07

1.2.3 Hiệu ứng trởáp  ………………...……………………..…...…….08

1.3 Một sốhiệu ứng chuyển đổi quang -điện……..…….………….…………..08

1.3.1 Hiệu ứng quang điện……………………………………………...08

1.3.2 Hiệu ứng phát sáng quang điện ……………………………….….11

1.3.3 Hiện tượng phát sáng quang hóa………………………………….11

1.3.4 Hiệu ứng quang điện môi………………………………………....13

1.3.5 Hiệu ứng Faraday xoay…………………………………………...13

1.3.6 Hiệu ứng từ-quang Kerr…………………………………………..14

1.3.7 Hiệu ứng điện-quang Kerrand Pockels…………………………...15

1.3.8 Hiệu ứng phát quang bằng phản ứng hóa học…………………….16

1.4 Một sốhiệu ứng chuyển đổi từ -điện…………………….……...………...16

1.4.1 Hiệu ứng Hall……………………………………………………..16

1.4.2 Hiệu ứng Spin Hall……………………………………....………..18

1.4.3  Định  luật  Faraday-Henry……………………………………….18

1.4.4  Hiệu  ứng  Barkhausen…………………………………………...19

1.4.5  Hiệu  ứng  Nernst/Ettingshausen………………………………....20

1.4.6  Hiệu  ứng  từ trở………………………………………………….20 

1.5  Hiệu  ứng  Dopper………………………………………………….21

Chương  2  -  SENSOR  TỪ ĐIỆN……………………………………………………22

2.1  Khái quát vềcảm biến từ…………………………………………………22

2.2  Một sốloại từkếphổbiến………………………………………………..24

2.2.1  Từ kế  ống  dây…………………………………………………...24

2.2.2 Từkếhiệu ứng Hall  …………………………………………... 31

2.2.3  Từ kế proton  precession …………………………………….......34

2.2.4  Từ kế bơm  quang  học…………………………………………...36

2.2.5  Từ kế SQUID  …………………………………………………..38

2.2.6  Từ  kế hiệu  ứng  từ trở…………………………………………..41

2.2.7  Từ kế Fluxgate…………………………………………………..45

Chương 3  -  MÔ PHỎNG HIỆU ỨNG CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU TRONG SENSOR

3.1  Vector  cả m  ứng  từ…………………………………………………….....51

3.2  Từ trường  của  dòng  điện  thẳng…………………………………………..52

3.2.1  Mô  phỏng  từ trường  do  nửa  dòng  điện  gây  ra  trên  đường  pháp 

tuyến  qua  tâm  O………………………………………………………53

3.2.2  Mô  phỏng  từ  trư ờng  do  dòng  điện  gây  ra  trên  đư ờng  pháp

tuyến  qua  tâm  O…………………………………………………………..55

3.2.3  Quan  hệ dòng  điện-từ trường…………………………………...56

3.3  Các đặc trưng cơ bản của vật liệu từmềm………………………………57

3.3.1 Đường từhóa, độtừthẩm và độtựcảmcủa vật liệu từtrong trư ờng 

một chiều ……………………….............................................................57

3.3.2  Quá  trình từhóa  và từtrễ……………………………………….58

3.4  Mô phỏng hoạt động của fluxgate sensor  ………………………………62

3.4.1 Cấu tạo của sensor fluxgate hai lõi mắc xung đối………………...62

3.4.2  Mô phỏng quá trình chuyển đổi tín hiệu của sensor……………62

3.4.3  Mô phỏng sựphụthuộc của biên độtín hiệu ra theo từtrường...67 

Chương 4 - THIẾT BỊPHÁT HIỆN THĂNG GIÁNG TỪTRƯỜNG NHỎ………...71

4.1 Sơ đồkhối của thiết bịphát hiện thăng giáng từtrường nhỏ………............71

4.2 Khảo sát phản ứng của thiết bịđo theo phông từtrường…………………..73

4.3 Khảo sát phản ứng của thiết bịđo khi có nguồn từtrường ngoài………….75

4.3.1 Từtrường do dòng điện thẳng…………………………………….75

4.3.2 Từtrường của cuộn dây Xolenoit………………………………...76

4.4 Giải pháp nâng cao tỷsốS/N ……………………………………………...77

KẾT LUẬN……………………………………………………………………………80

TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………….81

PHỤLỤC







LINK DOWNLOAD

 


Luận văn thạc sĩ vật lý Chuyển đổi tín hiệu vật lý và ứng dụng trong sensor (Đỗ Gia Tùng)


NỘI DUNG:


Chương 1 - CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU VẬT LÝ…………………………...………..02

1.1 Một sốhiệu ứng chuyển đổi nhiệt- điện…………………………………….02

1.1.1 Hiệu ứng nhiệt đi ện……………………………………...………..02

1.1.2  Hiệu ứng nhiệt đi ện trở…………………………...………………04

1.1.3 Hiệu ứng điện hỏa...........................................................................05

1.2 Một sốhiệu ứng chuyển đổi cơ -điện…...………………………………....06

1.2.1 Hiệu ứng áp điện.............................................................................06

1.2.2 Hiệu ứng từgiảo…………………………………………………..07

1.2.3 Hiệu ứng trởáp  ………………...……………………..…...…….08

1.3 Một sốhiệu ứng chuyển đổi quang -điện……..…….………….…………..08

1.3.1 Hiệu ứng quang điện……………………………………………...08

1.3.2 Hiệu ứng phát sáng quang điện ……………………………….….11

1.3.3 Hiện tượng phát sáng quang hóa………………………………….11

1.3.4 Hiệu ứng quang điện môi………………………………………....13

1.3.5 Hiệu ứng Faraday xoay…………………………………………...13

1.3.6 Hiệu ứng từ-quang Kerr…………………………………………..14

1.3.7 Hiệu ứng điện-quang Kerrand Pockels…………………………...15

1.3.8 Hiệu ứng phát quang bằng phản ứng hóa học…………………….16

1.4 Một sốhiệu ứng chuyển đổi từ -điện…………………….……...………...16

1.4.1 Hiệu ứng Hall……………………………………………………..16

1.4.2 Hiệu ứng Spin Hall……………………………………....………..18

1.4.3  Định  luật  Faraday-Henry……………………………………….18

1.4.4  Hiệu  ứng  Barkhausen…………………………………………...19

1.4.5  Hiệu  ứng  Nernst/Ettingshausen………………………………....20

1.4.6  Hiệu  ứng  từ trở………………………………………………….20 

1.5  Hiệu  ứng  Dopper………………………………………………….21

Chương  2  -  SENSOR  TỪ ĐIỆN……………………………………………………22

2.1  Khái quát vềcảm biến từ…………………………………………………22

2.2  Một sốloại từkếphổbiến………………………………………………..24

2.2.1  Từ kế  ống  dây…………………………………………………...24

2.2.2 Từkếhiệu ứng Hall  …………………………………………... 31

2.2.3  Từ kế proton  precession …………………………………….......34

2.2.4  Từ kế bơm  quang  học…………………………………………...36

2.2.5  Từ kế SQUID  …………………………………………………..38

2.2.6  Từ  kế hiệu  ứng  từ trở…………………………………………..41

2.2.7  Từ kế Fluxgate…………………………………………………..45

Chương 3  -  MÔ PHỎNG HIỆU ỨNG CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU TRONG SENSOR

3.1  Vector  cả m  ứng  từ…………………………………………………….....51

3.2  Từ trường  của  dòng  điện  thẳng…………………………………………..52

3.2.1  Mô  phỏng  từ trường  do  nửa  dòng  điện  gây  ra  trên  đường  pháp 

tuyến  qua  tâm  O………………………………………………………53

3.2.2  Mô  phỏng  từ  trư ờng  do  dòng  điện  gây  ra  trên  đư ờng  pháp

tuyến  qua  tâm  O…………………………………………………………..55

3.2.3  Quan  hệ dòng  điện-từ trường…………………………………...56

3.3  Các đặc trưng cơ bản của vật liệu từmềm………………………………57

3.3.1 Đường từhóa, độtừthẩm và độtựcảmcủa vật liệu từtrong trư ờng 

một chiều ……………………….............................................................57

3.3.2  Quá  trình từhóa  và từtrễ……………………………………….58

3.4  Mô phỏng hoạt động của fluxgate sensor  ………………………………62

3.4.1 Cấu tạo của sensor fluxgate hai lõi mắc xung đối………………...62

3.4.2  Mô phỏng quá trình chuyển đổi tín hiệu của sensor……………62

3.4.3  Mô phỏng sựphụthuộc của biên độtín hiệu ra theo từtrường...67 

Chương 4 - THIẾT BỊPHÁT HIỆN THĂNG GIÁNG TỪTRƯỜNG NHỎ………...71

4.1 Sơ đồkhối của thiết bịphát hiện thăng giáng từtrường nhỏ………............71

4.2 Khảo sát phản ứng của thiết bịđo theo phông từtrường…………………..73

4.3 Khảo sát phản ứng của thiết bịđo khi có nguồn từtrường ngoài………….75

4.3.1 Từtrường do dòng điện thẳng…………………………………….75

4.3.2 Từtrường của cuộn dây Xolenoit………………………………...76

4.4 Giải pháp nâng cao tỷsốS/N ……………………………………………...77

KẾT LUẬN……………………………………………………………………………80

TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………….81

PHỤLỤC







LINK DOWNLOAD

M_tả

M_tả

Không có nhận xét nào: