Cảm biến thanh chưa cải tiến:

Một phần của tài liệu Mô phỏng tính toán và thiết kế tối ưu cảm biến đo từ trường trái đất 3d hoạt động dựa trên hiệu ứng từ điện phục vụ đo và vẽ bản đồ từ trường trái đất (KLTN k41) (Trang 32 - 36)

Có 3 cách bố trí 2 thanh cảm biến dọc theo 2 trục tọa độ: - Cách 1: Bố trí chữ thập

Hai thanh bố trí theo dạng chữ thập và cách nhau 1mm, quay trong từ trường

ngoài quanh trục Oz. Chạy mô phỏng cấu hình xoay tròn với bước quay 15o trong mặt

phẳng từ trường trái đất cỡ 32A/m, ta thu được hình ảnh hiển thị màu như sau:

Đồ thị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay của cảm biến:

Hình 3.7 Đồ thị giá trị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay cấu hình 2D chữ thập

Tọa độ cực đại và cực tiểu:

Hình 3.8 Tọa độ cực đại và cực tiểu đồ thị cấu hình 2D chữ thập

Hiệu số Beff cao nhất của cảm biến lúc này là 0.0992 T. Ta thấy hiệu số Beff của

cấu hình giảm 0.0159 T so với cấu hình 1D, lí do là 2 thanh có ảnh hưởng lên nhau, tại vị trí trùng nhau từ thông bị suy giảm.

Để xử lý vấn đề này, ta tiến hành bố trí lại thanh cảm biến như sau - Cách 2: Bố trí chữ T

Hai thanh bố trí theo dạng chữ T không có phần trùng lên nhau và cách nhau 1mm, quay trong từ trường ngoài quanh trục Oz. Chạy mô phỏng cấu hình xoay tròn

với bước quay 15o trong mặt phẳng từ trường trái đất cỡ 32A/m, ta thu được hình ảnh

hiển thị màu như sau:

Hình 3.9 Hiển thị màu mật độ từ thông của cấu hình 2D chữ T

Đồ thị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay của cảm biến:

Tọa độ cực đại và cực tiểu:

Hình 3.11 Tọa độ cực đại và cực tiểu đồ thị cấu hình 2D chữ T

Hiệu số Beff của cấu hình cảm biến này là 0.1038 T. Đã tăng hơn cấu hình chữ

thập 0.0046 T nhưng tín hiệu vẫn nhỏ hơn cảm biến 1D, đây là dấu hiệu tốt cho tín hiệu lối ra của cảm biến 2D. Tuy nhiên nếu so sánh về mặt kích thước thì cấu hình chữ T sẽ chiếm thể tích lớn hơn cấu hình dạng chữ thập, một đặc điểm mà các cảm biến hiện nay cần đó là tính di động nên kích thước càng nhỏ sẽ càng tốt.

- Cách 3: cấu hình chữ L

Hai thanh bố trí theo dạng chữ L không có phần trùng lên nhau và cách nhau 1mm, quay trong từ trường ngoài quanh trục Oz. Chạy mô phỏng cấu hình xoay tròn

với bước quay 15o trong mặt phẳng từ trường trái đất cỡ 32A/m, ta thu được hình ảnh

hiển thị màu như sau:

Đồ thị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay của cảm biến:

Hình 3.13 Đồ thị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay cấu hình 2D chữ L

Tọa độ cực đại và cực tiểu:

Hình 3.14 Tọa độ cực đại và cực tiểu đồ thị cấu hình 2D chữ L

Ta nhận thấy tại cấu hình chữ L tín hiệu cũng chưa có cải thiện nhưng có 1 ưu

điểm đó là bố trí theo 2 trục tọa độ sẽ dễ đặt chính xác góc 90o giữa 2 thanh cảm biến

hơn, tiện lợi cho quá trình gia công sản phẩm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Một phần của tài liệu Mô phỏng tính toán và thiết kế tối ưu cảm biến đo từ trường trái đất 3d hoạt động dựa trên hiệu ứng từ điện phục vụ đo và vẽ bản đồ từ trường trái đất (KLTN k41) (Trang 32 - 36)