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
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


.png)
%20(1).png)
.png)
.png)

.png)


Không có nhận xét nào: