Cảm biến 3D không tai

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 40 - 43)

Ta bố trí 3 thanh cảm biến dọc theo 3 trục tọa độ, các thanh cách nhau 1mm, quay trong từ trường ngoài quanh trục Oz và trục Ox. 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 quanh trục Oz:

Hình 3.22 Đồ thị giá trị Beff phụ thuộc vào góc quay của cấu hình 3D không tai quanh trục Oz

Tọa độ cực đại và cực tiểu:

Hình 3.23 Tọa độ cực đại và cực tiểu đồ thị cấu hình 3D không tai quanh trục Oz

Khi tiến hành quay theo trục Oz, ta chỉ khảo sát được 2 thanh cảm biến nằm trên mặt phẳng Oxy, vì vậy nên ta tiếp tục mô phỏng quay cấu hình theo trục Ox để khảo sát mật độ từ thông trên thanh cảm biến đặt dọc theo trục Oz.

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

Hình 3.24 Đồ thị giá Beff phụ thuộc vào góc quay của cấu hình 3D không tai quanh trục Ox

Tọa độ cực đại và cực tiểu:

Hình 3.25 Tọa độ cực đại và cực tiểu đồ thị cấu hình 3D không tai quanh trục Ox

Ba đường đồ thị của cả đồ thị Hình 3.22 và Hình 3.24 đều có dạng hình sin, trong đó thì có 2 thanh cảm biến có hiệu ứng từ - điện rõ ràng thể hiện rõ giá trị biên độ của Mag B, đó là 2 thanh được bố trí quay trong từ trường theo phương từ hóa dễ còn thanh còn lại biên độ nhỏ do nó được bố trí theo phương từ hóa khó, hiệu ứng từ - điện nhỏ. Từ các biểu hiện về hiệu ứng trên 3 thanh mà từ đó ta có thể lập được chính

xác vector từ trường ngoài �⃗⃗⃗⃗⃗� trong không gian. Về mặt hiệu số Beff để xét về độ nhạy

cảm biến thì

cả 2 cách quay cảm biến theo phương nằm ngang (quay theo trục Oz) hay phương thẳng đứng (quay theo trục Ox) với từ trường ngoài đều cho tín hiệu ổn định và như nhau cỡ 0.093 - 0.095 T. So với kết quả của cấu hình 2D thì ta thấy tín hiệu của cảm biến 3D

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 40 - 43)