Nghiên cứu phát triển cảm biến đo vận tốc góc dựa trên hiệu ứng dòng xả corona

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN VĂN NGỌC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC GÓC DỰA TRÊN HIỆU ỨNG DÒNG XẢ CORONA LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN VĂN NGỌC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC GÓC DỰA TRÊN HIỆU ỨNG DÒNG XẢ CORONA Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 52 02 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Bùi Thanh Tùng GS TS Chử Đức Trình HÀ NỘI – NĂM 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác, liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Hà Nội, Ngày 26 tháng năm 2021 Tác giả luận án Trần Văn Ngọc ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo PGS.TS Bùi Thanh Tùng, Thầy giáo GS.TS Chử Đức Trình trực tiếp hướng dẫn, tận tình dìu dắt, bảo NCS trình học tập thực luận án Nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Trần Cảnh Dũng, TS Đậu Thành Văn, TS Đinh Xuân Thiện, TS Phan Thanh Hịa có đóng góp q báu giúp đỡ nghiên cứu sinh hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo, bạn sinh viên Bộ môn Vi điện tử – Vi hệ thống, Khoa Điện tử Viễn Thông Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội giúp hồn thành nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Điện tử Viễn thông – Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội; Phịng Điện – Trung tâm sửa chữa phương tiện đo – Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tạo điều kiện giúp đỡ phương tiện để tiến hành thí nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn Nhà khoa học cho tơi ý kiến đóng góp q báu Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Viện Khoa học Cơng nghệ Qn sự, Phịng Đào tạo – Viện Khoa học Công nghệ Quân tạo điều kiện cho tơi hồn thành nhiệm vụ Tơi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Thủ trưởng Viện Tên lửa; Đảng ủy, Thủ trưởng Viện Điện tử quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ đạt kết mong muốn Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Phịng Thí nghiệm Động lực học bay, Viện Tên lửa đồng hành với nghiên cứu sinh suốt trình thực luận án iii Nghiên cứu sinh muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè tạo điều kiện thời gian, động viên tinh thần giúp nghiên cứu sinh toàn tâm toàn ý vào thực luận án Hà Nội, Ngày 26 tháng năm 2021 Tác giả luận án Trần Văn Ngọc iv MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG xiv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xv MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN VẬN TỐC GÓC VÀ ĐỀ XUẤT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát phép đo vận tốc góc 1.1.1 Đại lượng vận tốc góc 1.1.2 Cấu trúc phương tiện đo vận tốc góc 1.2 Các loại cảm biến đo vận tốc góc 10 1.2.1 Con quay học cổ điển 13 1.2.2 Con quay quang học 15 1.2.3 Cảm biến vận tốc góc vi điện tử 17 1.3 Cảm biến vận tốc góc dạng khí vấn đề nghiên cứu 19 1.3.1 Các nghiên cứu cảm biến vận tốc góc dạng khí ngồi nước 20 1.3.2 Các nghiên cứu cảm biến vận tốc góc dạng khí nước 25 1.3.3 Tạo luồng gió hiệu ứng dòng xả corona 27 1.3.4 Hướng nghiên cứu luận án 31 1.4 Kết luận chương 32 Chương ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC GĨC ỨNG DỤNG HIỆU ỨNG DỊNG XẢ CORONA 34 v 2.1 Bài toán tổng quát thiết kế cảm biến đo vận tốc góc dạng khí ứng dụng hiệu ứng dịng xả corona 34 2.1.1 Nguyên lý đo cảm biến vận tốc góc dạng khí 34 2.1.2 Xây dựng cấu trúc cảm biến vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dịng xả corona 37 2.1.3 Mô trình tạo gió ion độ lệch luồng gió ion 49 2.2 Xây dựng hàm biến đổi cảm biến vận tốc góc dạng khí 56 2.2.1 Xác định vận tốc luồng khí lệch 58 2.2.2 Hàm biến đổi cảm biến 59 2.3 Đáp ứng cảm biến 62 2.4 Kết luận chương 65 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC GÓC .66 3.1 Thực nghiệm chế tạo cảm biến đo vận tốc góc xây dựng hệ thống đo sử dụng cảm biến chế tạo 66 3.1.1 Thực nghiệm chế tạo cảm biến 66 3.1.2 Xây dựng hệ thống đo vận tốc góc 71 3.2 Một số kết thí nghiệm xác định đặc trưng cảm biến 78 3.2.1 Khảo sát dịng điện phóng tạo hiệu ứng dịng xả corona 78 3.2.2 Khảo sát luồng gió ion dây nhiệt điện trở 80 3.2.3 Khảo sát đường đặc tuyến điện áp – vận tốc góc cảm biến 84 3.3 Một số kết đo thực nghiệm kiểm chứng hệ thống đo sử dụng cảm biến chế tạo với thiết bị chuẩn 92 3.3.1 Cài đặt hệ thống thử nghiệm kiểm chứng 92 3.3.2 Kết thực nghiệm kiểm chứng cảm biến đo vận tốc góc với thiết bị chuẩn 94 3.4 So sánh với cảm biến vận tốc góc loại nghiên cứu 95 vi 3.5 Kết luận chương 96 KẾT LUẬN 98 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ý nghĩa Ký hiệu Đơn vị A Hằng số hiệu chuẩn truyền nhiệt dây [] Ak Tổng diện tích đầu kim [m2] Av Diện tích vịng laser [m2] 𝐴𝑤 Diện tích bề mặt dây [m2] a Gia tốc [m/s2] 𝑎𝑐 Gia tốc Coriolis [m/s2] B Hằng số hiệu chuẩn truyền nhiệt dây 𝐶𝑤 Nhiệt dung dây nhiệt điện trở 𝑐𝑤 Nhiệt dung riêng dây nhiệt điện trở c Hằng số chiều thực nghiệm D Toán tử d Độ lệch quỹ đạo chuyển động [m] dk Khoảng cách điện cực [m] 𝑑𝑤 Độ lệch luồng gió ion chịu tác động quay [m] 𝑑𝑤_𝑚𝑎𝑥 Độ lệch luồng gió ion cực đại [m] 𝐸⃗ Véc tơ điện trường 𝐸𝑐 Điện áp điện cực kim có hiệu ứng dịng xả corona 𝐸𝑣 Điện trường khởi tạo corona [V/m] 𝐸0 Điện trường đột phá [V/m] [] [J/K] [J/(kg.K)] [cm1/2 ] [] [V/m] [V] viii Ý nghĩa Ký hiệu Đơn vị 𝐸𝑛 Điện áp nguồn nuôi cầu [V] 𝐸𝑟 Điện áp cảm biến [V] 𝛥𝐸𝑟 Sự thay đổi điện áp cầu điện trở [V] 𝐹𝐶𝑧 Lực Coriolis theo trục Z [N] Δf Vận tốc cảm biến quang [o/s] G(s) Đáp ứng cảm biến Hg Công suất nguồn điện cung cấp cho dây dẫn [W] HT Tốc độ trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh [W] HA Tốc độ tích trữ lượng nhiệt [W] h Hệ số truyền nhiệt I Cường độ dịng điện phóng [µA] 𝐼ℎ𝑤 Cường độ dòng điện cấp đến nhiệt điện trở [A] K Hằng số lò xo [N/m] 𝐾𝑦 Hằng số lò xo theo trục 𝑦 [N/m] 𝐾𝑧 Hằng số lò xo theo trục 𝑧 [N/m] K’ Độ nhạy tĩnh thiết bị [] k Hệ số phụ thuộc vào không gian khoảng cách điện cực [√𝑚] 𝐿 Khoảng cách từ vòi phun đến mặt phẳng đặt dây nhiệt điện trở [m] l Chiều dài dây nhiệt điện trở [m] M Mơ men qn tính [] [W/m2 oC] [kg.m2] 95 tăng tốc (ở phía trái độ thị Hình 3.27) chiều giảm tốc (ở phía phải đồ thị Hình 3.27) Hình 3.27 Đồ thị vận tốc góc cảm biến theo thời gian Cảm biến vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona chế tạo có dải đo 150 rpm (hay 900 o/s) gần giống với dải đo số vi cảm biến vận tốc góc thương mại, ví dụ dải đo ±1000 o/s nêu [20] Do với nguyên mẫu cảm biến ứng dụng để ổn định hình ảnh, video thiết bị máy ảnh ứng dụng di động, thiết bị điều hướng, trỏ chuột không gian, ngành công nghiệp ô tô Hơn cảm biến thiết kế lại để mở rộng dải đo đáp ứng yêu cầu cụ thể nghiên cứu quân cách điều chỉnh số tham số bao gồm vị trí vật liệu dây nhiệt điện trở, vận tốc gió ion 3.4 So sánh với cảm biến vận tốc góc loại nghiên cứu Bảng 3.3 thể kết so sánh cảm biến chế tạo với cảm biến khí nghiên cứu Từ bảng so sánh ta thấy cảm biến vận tốc góc dựa hiệu ứng dịng xả corona có dải đo lớn so với cảm biến vận tốc góc dạng khí sử dụng bơm màng rung PZT vi bơm nghiên cứu 96 Độ nhạy cảm biến nguyên mẫu 24.08 µV/˚/s, nhiên giá trị chưa sử dụng khuếch đại Nếu sử dụng IC khuếch đại độ nhạy cảm biến tăng lên đáng kể, ví dụ dải vài chục mV/˚/s với hệ số khuếch đại cỡ 103 lần Bảng 3.3 Bảng so sánh cảm biến chế tạo với cảm biến khí nghiên cứu Cơ sở nghiên cứu Tsinghua University, Beijing, China Dải đo Độ nhạy ±400 ˚/s 95 µV/˚/s ±300 ˚/s 7.5 µV/˚/s Ritsumeikan University, Kyoto, Japan Northwestern Cơ chế tạo luồng gió; phần tử dao động Bơm màng rung; luồng gió Bơm màng rung; luồng gió Theo trục Polytechnical ±100 ˚/s University, Xi’an, China Sử dụng vi bơm 64.2; 52.8; ngoài; luồng gió 24.1 µV/˚/s ±900 ˚/s Cảm biến vận tốc góc (có thể ứng dụng hiệu ứng mở rộng dịng xả corona dải 24.08 µV/˚/s Hiệu ứng dịng xả (chưa sử dụng corona để tạo gió ion; khuếch đại) luồng gió đo) 3.5 Kết luận chương Trong chương 3, luận án thể kết thực nghiệm từ chế tạo cảm biến vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona đến xây dựng hệ thống đo sử dụng cảm biến chế tạo Các đặc tính cảm biến dịng phóng corona, luồng gió ion đường đặc tuyến điện áp - vận tốc góc khảo 97 sát Hoạt động cảm biến kiểm chứng thiết bị chuẩn hãng Accutronic Từ kết nghiên cứu thực nghiệm cảm biến vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona cho ta thấy: - Các kết thực nghiệm phù hợp với phân tích lý thuyết kết mô - Cảm biến hoạt động ổn định thể kết khảo sát độ ổn định lặp lại tốt Do đó, hồn tồn hướng tới thương mại hóa sản phẩm với lợi việc chế tạo không phức tạp, kích thước nhỏ gọn, tuổi thọ cao, giá thành chế tạo thấp 98 KẾT LUẬN Những kết luận án Qua q trình nghiên cứu, nghiên cứu sinh thực đánh giá tổng quan định hướng khoa học liên quan đến cảm biến đo vận tốc góc nói chung cảm biến đo vận tốc góc dạng khí hoạt động dựa hiệu ứng dịng xả corona nói riêng NCS xây dựng đề xuất cấu trúc cảm biến vận tốc góc dạng khí đồng thời mơ hoạt động cảm biến để thấy q trình tạo gió ion độ lệch luồng gió ion chịu tác động vận tốc góc sử dụng phần mềm mơ số 3D OpenFOAM Luận án tiến hành xây dựng hàm biến đổi cảm biến để thiết lập mối quan hệ đại lượng đầu vào (vận tốc góc) đại lượng đầu (điện áp) Để chứng minh cho tính đắn hướng nghiên cứu nguyên mẫu cảm biến chế tạo thử nghiệm để đánh giá đặc tính bản, kiểm chứng với thiết bị chuẩn Nguyên mẫu cảm biến hoạt động độ ổn định có sai khác khơng q 1% so với thiết bị chuẩn Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm luận án rút số kết luận sau: Việc ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona phát triển cảm biến đo nói chung cảm biến đo vận tốc góc nói riêng tốn khả thi, phù hợp với điều kiện kinh tế công nghệ nước ta Bằng cách thay đổi cấu trúc kích thước hình học cặp điện cực kim - vòng, khoảng cách từ phần tử cảm biến đến vịi phun ta thay đổi dải đo cảm biến Cảm biến đo vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dịng xả corona có thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ gọn, khơng có phận chuyển động chế tạo công nghệ MEMS Đặc biệt, cảm biến khơng bị ảnh hưởng rung sóc, khơng bị tải gây hỏng hóc cảm biến, giảm giá thành sản xuất công suất tiêu thụ thấp 99 Nghiên cứu luận án bước đầu góp phần vào việc phát triển cảm biến, đặc biệt cảm biến đo vận tốc góc Những kết bước đầu đạt cho thấy cảm biến vận tốc góc ứng dụng dịng xả corona có tiềm ứng dụng lĩnh vực điện tử tiêu dùng ngành công nghiệp ô tô, cân điều hướng tàu thuyền, hướng tới làm chủ công nghệ kỹ thuật để mở rộng dải đo ứng dụng cho lĩnh vực nghiên cứu quân Những đóng góp luận án Đề xuất mơ hình cấu trúc xây dựng hàm biến đổi cảm biến đo vận tốc góc sở ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona Thiết kế chế tạo thử nghiệm cảm biến đề xuất hệ thống đo thực nghiệm Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Nghiên cứu tăng độ nhạy độ ổn định cho cảm biến cách đóng gói cảm biến mơi trường khí có độ dẫn điện cao (buồng làm việc cảm biến chứa khí) Ngồi để cải thiện độ nhạy cảm biến nghiên cứu thay dây nhiệt điện trở vật liệu silicon có hệ số nhiệt điện trở cao Tối ưu hóa mạch điện thu thập liệu từ cảm biến cách thay mạch dịng điện khơng đổi nuôi cầu nhiệt điện trở sơ đồ mạch trì nhiệt độ khơng đổi cảm biến Ở chế độ trì nhiệt độ khơng đổi, cầu cân (do có vận tốc góc tác dụng) có điện áp chênh lệch đầu cầu Bộ khuếch đại phát khác biệt điều chỉnh dòng điện phản hồi phù hợp để giữ cho nhiệt độ dây hay nói cách khác điện trở dây không đổi, giúp cho cầu cân trở lại Những thay đổi dòng điện đo sử dụng để tính tốn vận tốc góc tác động vào cảm biến Nghiên cứu tiểu hình hóa vi cảm biến đo tốc độ góc ứng dụng hiệu ứng dịng xả corona theo cơng nghệ MEMS, phát triển cảm biến thành sản phẩm thương mại 100 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ Ngoc Tran Van, Tung Thanh Bui, Thien Xuan Dinh, Tibor Terebessy, Trinh Chu Duc, Van Thanh Dau (2017), “A symmetrically arranged electrodes for corona discharge anemometr”, 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), ISSN 2167-0021, Kaohsiung, pp 1112-1115 Trần Văn Ngọc, Đậu Thành Văn, Nguyễn Ngọc An, Trần Như Chí, Chử Đức Trình, Bùi Thanh Tùng (2018), “Nghiên cứu phát triển cảm biến vận tốc góc dựa hiệu ứng dịng xả corona”, Kỷ yếu hội nghị quốc gia lần thứ XXI điện tử, truyền thông công nghệ thông tin, trang 259-263 Ngoc Tran Van, Tung Thanh Bui, Canh-Dung Tran, Thien Xuan Dinh, Hoa Phan Thanh, Dong Pham Van, Trinh Chu Duc, Van Thanh Dau (2019), “Study on point – to – ring corona based gyroscope”, IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), Seoul, Korea (South), pp.672-675 Ngoc Tran Van, Tung Thanh Bui, Thien Xuan Dinh, Canh-Dung Tran, Hoa Phan Thanh, Trinh Chu Duc, Van Thanh Dau (2019), “A circulatory ionic wind for inertial sensing application”, IEEE Electron Device Letters (ISI hệ số Q1), vol 40, no 7, pp 1182-1185 Ngoc Tran Van, Van Thanh Dau, Canh-Dung Tran, Thien Xuan Dinh, Hoa Phan Thanh, Trinh Chu Duc, Tung Thanh Bui (2020), "An Electrohydrodynamic Gyroscope", Sensors and Actuators A Phys, (ISI hệ số Q1), vol 315, https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112291 Trần Văn Ngọc, Đậu Thành Văn, Nguyễn Thu Hằng, Chử Đức Trình, Bùi Thanh Tùng (2020), “Nghiên cứu thiết kế mơ cảm biến vận tốc góc dạng khí hai bậc tự hoạt động dựa hiệu ứng dịng xả corona”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số đặc san hội thảo quốc gia FEE, tháng 10-2020, trang 172-179 101 Hang Nguyen Thu, Ngoc Tran Van, Cuong Nguyen Nhu, Van Thanh Dau, An Nguyen Ngoc, Trinh Chu Duc, Tung Thanh Bui (2020), “Study on Thermal Convective Gas Gyroscope based on Corona Discharge Ion Wind and Coriolis Effect”, The 3rd Internationanl Conference on Engineering Research and Applications (ICERA 2020) 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Bảo, Trần Quang Uy (2009), Cơ sở đo lường học, Nxb Giáo dục, Hà Nội Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hoà, Võ Thạch Sơn, Đào Văn Tân (2013), Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đào Mộng Lâm, Phạm Quang Minh, Phạm Nhật Quang (2010), Đo lường tham số động phản lực với phần mềm DasyLab Nxb Quân đội nhân dân, Hà Nội Phạm Quang Minh (2013), Nghiên cứu xây dựng phương tiện đo tham số động lực động tên lửa, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điện tử, Viện KH-CN quân sự, Hà Nội Nguyễn Văn Thắng (2017), Thiết kế xây dựng hệ thống dẫn đường tích hợp INS/GPS dựa linh kiện vi điện tử, Luận án Tiến sĩ Công nghệ Điện tử - Viễn Thông, Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia, Hà Nội Vũ Văn Thể (2019), Phân tích động lực học cảm biến vận tốc góc vi điện tử nhiều bậc tự do, Luận án Tiến sĩ Cơ học kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội Trần Đức Thuận (2015), Hệ thống điều khiển tên lửa thiết bị phóng Nxb Quân đội nhân dân, Hà Nội Tiếng Anh A S Morris and R Langari (2016), Measurement and Instrumentation, Publisher: Joe Hayton A Cenk, S Andrei (2009), MEMS Vibratory Gyroscopes: Structural Approaches to Improve Robustness, Spinger 10 A K Sen, J Darabi, and D R Knapp (2009), Design, fabrication and test of a microfluidic nebulizer chip for desorption electrospray 103 ionization mass spectrometry, Sensors Actuators, B Chem., vol 137, no 2, pp 789–796 11 A M Shkel (2001), Micromachined gyroscopes: challenges, design solutions, and opportunities, Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, https:// doi: 10.1117/12.436629 12 A P Chattock (1899), On the Velocity and Mass of the ion in the Electric Wind in Air, Philos Mag Ser 5, vol 48, no 294, pp 401– 420 13 A Maciulaitis (2008), Comments on “Ion-Neutral Propulsion in Atmospheric Media”, AIAA J., vol 5, no 10, pp 1768 – 1773 14 A A Ramadhan, N Kapur, J L Summers, and H M Thompson (2017), Numerical Analysis and Optimization of Miniature Electrohydrodynamic Air Blowers, IEEE Trans Plasma Sci., vol 45, no 11, pp 3007 – 3018 15 A V Smol’yakov, V M Tkachenko, A V Smol’yakov, and V M Tkachenko (1983), Measurement of Turbulent Fluctuations, Springer 16 Analog Devices (1999), Datasheet: AD624 Precision Instrumentation Amplifier, http://www.analog.com/media/en/technical documentation/data-sheets/AD624.pdf 17 B Chua, A S Wexler, N C Tien, D A Niemeier, and B A Holmén (2013), Micro corona based particle steering air filter, Sensors Actuators, A Phys., vol 196, pp 8–15 18 B R Maskell (1970), The effect of humidity on a corona discharge in air, R Aircr Establ Farnborough, U.K., Tech Rep., pp 70106 19 B Xiong, L Che, and Y Wang (2003), A novel bulk micromachined gyroscope with slots structure working at atmosphere, Sensors Actuators, A Phys., vol 107, no 2, pp 137 – 145 20 Bosch (2016), Bosch - BMG250: Low noise, low power triaxial gyroscope, in Product Data Sheet 21 C C Painter and A M Shkel (2003), Structural and thermal modeling 104 of a z-axis rate integrating gyroscope, Jounal of Micromechanics Microengineering, vol 13, no 2, pp 229 – 237 22 C J Greenshields (2019), The OpenFOAM, https://openfoam.org 23 C Kim, K C Noh, S Y Kim, and J Hwang (2011), Electric propulsion using an alternating positive/negative corona discharge configuration composed of wire emitters and wire collector arrays in air, Appl Phys Lett., vol 99, no 11, pp 17–20 24 D Rafalskyi, L Popelier, and A Aanesland (2014), Experimental validation of the dual positive and negative ion beam acceleration in the plasma propulsion with electronegative gases thruster, J Appl Phys., vol 115, no 25 Dzung Viet Dao, Van Thanh Dau, T Shiozawa, H Kumaga, and S Sugiyama (2006), Adual Axis Gas Gyroscope Based on Convective and Thermo-Resistive Effects in Silicon with Low Thermal-Induced Stress Sensing Element, 19th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, ISSN: 1084-6999, pp 594 – 597 26 Dzung Viet Dao, Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, and S Sugiyama (2007), A fully integrated MEMS-based convective 3-DOF gyroscope, Transducers eurosensors’07 - 4th Int Conf Solid-State Sensors, Actuators Microsystems, pp 1211 – 1214 27 D V Dao, V T Dau, T Shiozawa, and S Sugiyama (2007), Development of a Dual-Axis Convective Gyroscope With Low ThermalInduced Stress Sensing Element, J Microelectromechanical Syst., vol 16, no 4, pp 950–958 28 E Moreau, P Audier, and N Benard (2018), Ionic wind produced by positive and negative corona discharges in air, J Electrostat., vol 93, no October 2017, pp 85 – 96 29 E M Luc Lesger and G T Guillermo Artana (2001), In fluence of a DC corona discharge on the air flow along an inclined flat plate, J 105 Electrostat, vol 52, pp 300 – 306 30 E P Mednikov, B G Novitskii, E P Mednikov, and B G Novitskii (1975), Experimental study of intense acoustic streaming, Akust Zhurnal, vol 21, pp 245–249 31 G Lobov (2012), Study of the corona discharge phenomenon for application in pathogen and narcotic detection in aerosol, MSc thesis 32 G P Russo (2011), Aerodynamic measurements, Woodhead Publishing 33 H G Dinh, R Zhu (2001), Micro Jet Gyro, CN Pattent 01,119,802.8 34 H G Dinh, R Zhu (2015), Micro Jet Gyro with Channels, CN Pattent 105091876 B 35 H Chang, X Gong, S Wang, P Zhou, and W Yuan (2015), On improving the performance of a triaxis vortex convective gyroscope through suspended silicon thermistors,” IEEE, vol 15, no 2, pp 946 – 955 36 H H Kim, K Takashima, S Katsura, and A Mizuno (2001), Lowtemperature NO x reduction processes using combined systems of pulsed corona discharge and catalysts, J Physics D: Applied Physics vol 34 37 H David, R Robert, W Jearl (2018), Fundermentals of Physics, United States of America 38 J Fraden (2016), Handbook of modern sensors physics, designs, and applications, Springer 39 J L W David, H Titterton (2004), Strapdown Inertial navigation technology, The Institution of Electrical Engineers and The American Institute of Aeronautics and Astronautics 40 J S Townsend (1915), Electricity in Gases, Oxford at the Clarendon press 41 J S Chang; P A Lawless; T Yamamoto (1991), Corona Discharge Processes, IEEE Trans Plasma Sci., vol 19, no 6, Dec, pp 1152 – 1166 42 J J Lowke, F D’Alessandro (2003), Onset corona fields and electrical breakdown criteria, J Phys D Appl Phys., vol 36, no 21, pp 2673 –2682 106 43 J Atencia and D J Beebe (2006), Steady flow generation in microcirculatory systems, Advance Article, https://doi.org: 10.1039/b514070f, pp 567–574 44 K T V Grattan and Dr T Sun (2000), Fiber optic sensor technology: An overview, Sensors Actuators, A Phys., vol 82, no 1, pp 40 – 61 45 K Adamiak (2013), Numerical models in simulating wire-plate electrostatic precipitators: A review, J Electrostat., vol 71, no 4, pp 673–680 46 L Li, S J Lee, W Kim, and D Kim (2015), An empirical model for ionic wind generation by a needle-to-cylinder dc corona discharge, J Electrostat., vol 73, pp 125–130 47 M Rickard, D Dunn-rankin, F Weinberg, and F Carleton (2005), Characterization of ionic wind velocity, J Electrost 63(6-10), vol 63, pp 711 – 716 48 M Robinson (1961), Movement of air in the electric wind of the corona discharge, Trans Am Inst Electr Eng Part I Commun Electron., vol 80, no 2, pp 143 – 150 49 M M A Salama, H Parekh, and K D Srivastava (1976), Model for switching surge breakdown of a point-to-plane air gap, J Appl Phys., vol 47, no 10, pp 4426 – 4429 50 M N Shipko, V G Kostishin, M A Stepovich, and V V Korovushkin (2017), Modifying the properties of ferrite materials with a hexagonal structure via treatment in corona discharge plasma, J Surf Investig Xray, Synchrotron Neutron Tech., vol 11, no 1, pp 142 – 145 51 N Yazdi, F Ayazi, and K Najafi (1998), Micromachined inertial sensors, Proc IEEE, vol 86, no 8, pp 1640 – 1658 52 O M Stuetzer (1960), Ion drag pumps, Journal Appl Phys., vol 31, no 1, pp 136–146 53 P Béquin et al.(2018), Corona Discharge Velocimeter, J Acta Acustica 107 united with Acustica, vol 104, no 3, pp 477–485 54 P Béquin, A Nanda Tonlio, and S Durand (2020), Air plasma sensor for the measurement of sound pressure using millimetric and micrometric discharges, J Appl Phys., vol 127, no 3, 2020 55 P Song et al (2020), Recent progress of miniature MEMS pressure sensors, Micromachines, vol 11, no 1, pp 1–38, 2020 56 R Ono and T Oda (2003), Dynamics of ozone and OH radicals generated by pulsed corona discharge in humid-air flow reactor measured by laser spectroscopy, J Appl Phys., vol 93, no 10, pp 5876 – 5882 57 R Morrow (1999), The theory of positive glow corona, J Phys D Appl Phys., vol 30, pp 3099–3114 58 T M Dauphinee (1957), Acoustic Air Pump, Rev Sci Instrum., vol 28, no 6, pp 452 59 T C Corke, C L Enloe, and S P Wilkinson (2010), Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators for Flow Control, Annu Rev Fluid Mech., vol 42, no 1, pp 505–529 60 T Shiozawa, Van Thanh Dau, Dzung Viet Dao, H Kumagai, and S Sugiyama (2005), A dual axis thermal convective silicon gyroscope, Micro-Nanomechatronics and Human Science and he Fourth Symposium Micro-Nanomechatronics for Information-Based Society, ISBN: 0-7803-8607-8 61 Thien Xuan Dinh, Dang Bao Lam, and Van Thanh Dau (2017), Jet flow in a circulatory miniaturized system using ion wind, J Mechatronics, vol 47, no September, pp 126–133 62 V M N Passaro, A Cuccovillo, L Vaiani, M De Carlo, and C E Campanella (2017), Gyroscope Technology and Applications: A Review in the Industrial Perspective, Sensors (Basel) 2017 Oct; 17(10): 2284, https:// doi: 10.3390/s17102284 63 Van Thanh Dau, T Shiozawd, Dzung Viet Dao, and S Sugiyama (2005), 108 A dual axis gas gyroscope utilizing low-doped Silicon thermistor, 18th IEEE International Conferrence on Micro Electro Mechanical Systems, https:// doi:10.1109/MEMSYS.2005.1454007, pp 626 – 629 64 Van Thanh Dau, Dzung Viet Dao, and S Sugiyama (2007), Convective Gas Gyroscope Based on Thermo-Resistive Effect in Si PN Junction, Transducer 2007 International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference 65 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Dzung Viet Dao, O Tomonori, and S Sugiyama (2007), Design and fabrication of a convective 3-DOF angular rate sensor, Proc IEEE Sensors, pp 915 – 918 66 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Canh-Dung Tran, T Terebessy, Trinh Chu Duc, and Tung Thanh Bui (2018), Particle precipitation by bipolar corona discharge ion winds, J Aerosol Sci., vol 124, pp 83 – 94 67 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Tung Thanh Bui, and T Terebessy (2016), Bipolar corona assisted jet flow for fluidic application, Flow Meas Instrum., vol 50, pp 252 – 260 68 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Tung Thanh Bui, Canh-Dung Tran, Hoa Thanh Phan, and T Terebessy (2016), Corona based air-flow using parallel discharge electrodes, Exp Therm Fluid Sci., vol 79, pp 52 – 56 69 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, T Terebessy, and Tung Thanh Bui (2016), Bipolar corona discharge based air flow generation with low net charge, Sensors Actuators, A Phys., vol 244, pp 146 – 155 70 Van Thanh Dau, Tung Thanh Bui, Thien Xuan Dinh, and T Terebessy (2016), Pressure sensor based on bipolar discharge corona configuration, Sensors Actuators, A Phys., vol 237, pp 81 – 90 71 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Tung Thanh Bui, and Canh Dung Tran (2018), Vortex flow generator utilizing synthetic jets by diaphragm vibration, Int J Mech Sci., vol 142–143, pp 432–439 72 Van Thanh Dau, Thien Xuan Dinh, Canh Dung Tran, T Terebessy, Trinh 109 Chu Duc, and Tung Thanh Bui (2018), Particle precipitation by bipolar corona discharge ion winds, J Aerosol Sci., vol 124, no 7, pp 83–94 73 W N English (1948), Positive and negative point-to-plane corona in air, Phys Rev., vol 74, no 2, pp 170 – 178 74 W Jack, P Hugh, and T William (2009), An Investigation of Ionic Wind Propulsion, NASA Rep NASA/TM, no December, pp 215822 75 Y P Raizer, J E Allen, and V I Kisin (2011), Gas Discharge Physics, Springer 76 Z Xie, H Chang, Y Yang (2012), Design and fabrication of a vortex inertial sensor consisting of 3-DOF gyrroscope and 3-DOF accelerometer, IEEE, no February, pp 551 – 554 77 Z Mokhtari, S Holé, and J Lewiner (2013), Smoke triggered corona discharge sensor, J Electrostat., vol 71, no 4, pp 769 – 772 ... Nghiên cứu hiệu ứng dòng xả corona ứng dụng hiệu ứng dòng xả corona làm sở để phát triển cảm biến vận tốc góc dạng khí - Nghiên cứu tổng quan cảm biến vận tốc góc nói chung cảm biến vận tốc góc. .. cảm biến đo vận tốc góc ứng dụng hiệu ứng dịng xả corona Trình bày tốn tổng qt nguyên lý đo cảm biến vận tốc góc dạng khí Từ đề xuất cấu trúc cảm biến vận tốc góc dạng khí ứng dụng hiệu ứng hiệu. .. lượng nguồn ni cảm biến dạng cảm biến vận tốc góc đại nghiên cứu phát triển Tiêu biểu số hai dạng cảm biến vận 15 tốc góc phải kể đến cảm biến vận tốc góc quang học cảm biến vận tốc góc vi điện