Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép vật liệu nhay/ALN/Si khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3 HIL2.1, Trường hợp cảm biển SAW có lớp vật liệu nhạy là vật liệu eö
Trang 1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCII KIIOA IIÀ NỘI
NGUYEN VAN BUA
KIEM TRA LOP NIIAY CUA CAM BIEN SONG AM BE MAT (SAW)
CÓ CẤU TRÚC ĐA LỚP BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY
AN THAC Si KHOA HOC
DO LUONG VA CAC HE THONG DIEU KHLEN
Trang 2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCII KIIOA IIÀ NỘI
NGUYÊN VĂN DƯA
KIEM TRA LOP NIIAY CUA CAM BIEN SONG AM BE MAT (SAW)
CÓ CẤU TRÚC ĐA LỚP BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY
Chuyên ngành: Đo lường và các hệ thẳng điều khiển
TUẬN VĂN THẠC ST KHOA Hoc
HO LUGNG VA CÁC HỆ THÔNG ĐIÊU KHIỂN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC T8 Cung Thành Long
Năm 2016
Trang 3
TỜI CAM ĐOAN
“Tôi xin cam đoan bản luận văn tốt nghiệp: “Kiểm: tra lớp nhạy của cám biển sóng
âm bả mặt (S4IP] có cấu trúc đa lớp bằng phương pháp đồng xoáy” áo tôi tự thực hiện dưới sy hướng dân của TS Cung Thánh Long Cac số liệu vả kết quả là hoàn toàn đứng với thực tế
Rể hoàn thành dé án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu dược phủ trong danh Tnục tài liệu tham kháo va không sao chép hay sứ dụng bắt kỷ tải liệu nào khác Nếu
phát hiện có sự sao chép tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
1a Nội, ngày tháng năm 2016
Sinh vién thực hiện
Nguyễn Văn Dưa
Trang 4DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT
“SAW Surface Acoustic Wave ¡ Sóng âm bé mat
PPPTHH | Phương pháp phản tử hữu hạn FEM Finite element method | Phương pháp phản từ hữu hạn
XPS X-ray Photoelectron | Phé ké quang điện tử tia X
Trang 5DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT
“SAW Surface Acoustic Wave ¡ Sóng âm bé mat
PPPTHH | Phương pháp phản tử hữu hạn FEM Finite element method | Phương pháp phản từ hữu hạn
XPS X-ray Photoelectron | Phé ké quang điện tử tia X
Trang 6LLỜI CẢM ƠN
“Tôi muốn gửi lời cắm ơn chân thành tới TS.Cưng Thành Long, người thay dang kinh đã hướng dẫn tôi tận tỉnh trong suết thời gian tôi lảm luận văn Thây đã truyền dạt lại chơ tôi những kiến thức, những kinh nghiệm nghiên cửu và giúp dỡ rất nhiều
để tôi hoàn thành tết luận văn này
Tôi cũng xi chân thành cảm ơn các thắy/cô trong Viện Điện nói chung và các thay cô bộ môn Kỹ thuật áo và ‘Tin hoe Công nghiệp nói riêng, đã giúp đố và giảng dạy tôi trong suốt thời gian tôi theo học tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đó là
những hành trang kiến thức quý báu giúp tôi rất nhiều trong quả trình học tập, nghiên
cứu và làm việc sau này
Luận văn này có thẻ sẽ không được hoàn thành nêu không có sự giúp đố, dộng, viên hết sức quý bảu từ PGS.1S Hoàng Sĩ Liễng, Ths Nguyễn Thị Huế và các thánh
viên MANDEVICRS LAP, những người luôn tạo điều kiện nghiền cứu vả giúp đố, dộng viên tỏi trong qua trình nghiễn cứu tại trường
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình những người luôn ở bên lôi, tao
diễu kiện thuận lợi nhất dễ tôi theo dudi ước mơ nghiền cứu của mình.
Trang 7Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii
Trang 8DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÔ THỊ
DANA MUC BANG BIET
MO DAU
CHUONGI GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY, CẮM BIẾN
xody
L.1.1 Nguyễn lý hoạt động
1.1.2 Ưu và nhược diễm của phương pháp đông xoáy
1.1.4 Dường cong tổng trở chuẩn hỏa
1.1.8 Mô hình tương tác giữa cảm biến dòng xoáy và vật liệu kiếm tra đơn khỏi
1.1.6, D6 sf xuyén thd cseeeseeesssetineeesssimsnseetiianssseeenitsseessnansseeeel L
In
12 Giới thiệu về thiết bị SAH
1.2.1 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị SAW 14
13 Dink kwéng nghiên cừu của luận văn
CHƯƠNGH MÔ PHÓNG TƯƠNG TÁC Di
PHAN MEM ANSY:
11.1 Tổng quan về phan mém ANSYS
1H
Trang 9II.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn trong bải toán điện từ trường 22
HULL Muc dich, yêu cầu bài toán mô phòng
HÍÍ.1.1 Mục đích ì ececee XHH‹ HH HH HH ghe eere 49
JIL2 Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép (vật liệu nhay/ALN/Si) khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3
HIL2.1, Trường hợp cảm biển SAW có lớp vật liệu nhạy là vật liệu eö điện trỏ
THỊ 3 Khâo xải trưng tác giữa câm biển EC với câu trúc SAW da lớp củ đễ áp
diện dạng khối Quazt
TII.3.1 Trường hạp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất cao #.nO 0
II1.3.2 Trường hợp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất thấp Pd
KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 10
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT
“SAW Surface Acoustic Wave ¡ Sóng âm bé mat
PPPTHH | Phương pháp phản tử hữu hạn FEM Finite element method | Phương pháp phản từ hữu hạn
XPS X-ray Photoelectron | Phé ké quang điện tử tia X
Trang 11DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
Tinh 1-7: Buimg cong ling trở chuẩn hóa khi thay đổi k khi chiéu đây tâm vật liều là Imm,
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
từ phân mễm ANSY
vi
Trang 121ình 11-9: Đồ thị đường cong chuẩn hóa trong trường hơn giữ lifi-off=0, thay đối chiều dày
tâm vật liện Pd lần lượi là 4004:m, 5001irn, 600m 45
Hình H-10: Đường cong tổng trở chuẩn hóa khi thay đổi khoảng các giữa cảm biển EC và
tâm vật liệu trong trường hợp tâm vặt liệu làm từ Pd, eó chiều dày là 600m
Tỉnh 19-11: Đồ thị đường cong tổng uở chuẩn hóa khỉ lâm vật liệu lẫn lượt là A1M,
vi Pd trong tung hop lift off bang 0 và chiều dây tâm vật liệu là 6000mm
Hình II-12: Dưởng cong tổng trở chuẩn hóa khi tâm vật liệu là A1N (hình 3) v:
Tà Sỉ (hình b) trơng trường hợp Lift — off bang 0 va chiều đây lâm vật liệu là 600,0u 47 Hình IIE1: Mô hình 3D mỏ phóng tương tác giữa cảm biễn EC với cầu trúc cam bién SAW
46 hin 3D mé phéng twong tac giita cam bién LC véi cdu tric cam bién SAW
Tình IIE-6: Đường cong tổng trở chuẩn hỏa khi thay dỗi chiều dày lớp nhạy ZnO tử 100nm
đến 500nm (bước nhảy là 100nmj) trong khoảng tân số từ 0 đến 4GHz - 56
Tình TE-7: Đặc luyến giữa AR và chiều dày lớp vật liệu nhạy ZmO: s) ở tân số 30kHz,
Trang 13Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii
Trang 14LLỜI CẢM ƠN
“Tôi muốn gửi lời cắm ơn chân thành tới TS.Cưng Thành Long, người thay dang kinh đã hướng dẫn tôi tận tỉnh trong suết thời gian tôi lảm luận văn Thây đã truyền dạt lại chơ tôi những kiến thức, những kinh nghiệm nghiên cửu và giúp dỡ rất nhiều
để tôi hoàn thành tết luận văn này
Tôi cũng xi chân thành cảm ơn các thắy/cô trong Viện Điện nói chung và các thay cô bộ môn Kỹ thuật áo và ‘Tin hoe Công nghiệp nói riêng, đã giúp đố và giảng dạy tôi trong suốt thời gian tôi theo học tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đó là
những hành trang kiến thức quý báu giúp tôi rất nhiều trong quả trình học tập, nghiên
cứu và làm việc sau này
Luận văn này có thẻ sẽ không được hoàn thành nêu không có sự giúp đố, dộng, viên hết sức quý bảu từ PGS.1S Hoàng Sĩ Liễng, Ths Nguyễn Thị Huế và các thánh
viên MANDEVICRS LAP, những người luôn tạo điều kiện nghiền cứu vả giúp đố, dộng viên tỏi trong qua trình nghiễn cứu tại trường
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình những người luôn ở bên lôi, tao
diễu kiện thuận lợi nhất dễ tôi theo dudi ước mơ nghiền cứu của mình.
Trang 15DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
Tinh 1-7: Buimg cong ling trở chuẩn hóa khi thay đổi k khi chiéu đây tâm vật liều là Imm,
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
từ phân mễm ANSY
vi
Trang 16DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÔ THỊ
DANA MUC BANG BIET
MO DAU
CHUONGI GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY, CẮM BIẾN
xody
L.1.1 Nguyễn lý hoạt động
1.1.2 Ưu và nhược diễm của phương pháp đông xoáy
1.1.4 Dường cong tổng trở chuẩn hỏa
1.1.8 Mô hình tương tác giữa cảm biến dòng xoáy và vật liệu kiếm tra đơn khỏi
1.1.6, D6 sf xuyén thd cseeeseeesssetineeesssimsnseetiianssseeenitsseessnansseeeel L
In
12 Giới thiệu về thiết bị SAH
1.2.1 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị SAW 14
13 Dink kwéng nghiên cừu của luận văn
CHƯƠNGH MÔ PHÓNG TƯƠNG TÁC Di
PHAN MEM ANSY:
11.1 Tổng quan về phan mém ANSYS
1H
Trang 17DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT
“SAW Surface Acoustic Wave ¡ Sóng âm bé mat
PPPTHH | Phương pháp phản tử hữu hạn FEM Finite element method | Phương pháp phản từ hữu hạn
XPS X-ray Photoelectron | Phé ké quang điện tử tia X
Trang 181ình 11-9: Đồ thị đường cong chuẩn hóa trong trường hơn giữ lifi-off=0, thay đối chiều dày
tâm vật liện Pd lần lượi là 4004:m, 5001irn, 600m 45
Hình H-10: Đường cong tổng trở chuẩn hóa khi thay đổi khoảng các giữa cảm biển EC và
tâm vật liệu trong trường hợp tâm vặt liệu làm từ Pd, eó chiều dày là 600m
Tỉnh 19-11: Đồ thị đường cong tổng uở chuẩn hóa khỉ lâm vật liệu lẫn lượt là A1M,
vi Pd trong tung hop lift off bang 0 và chiều dây tâm vật liệu là 6000mm
Hình II-12: Dưởng cong tổng trở chuẩn hóa khi tâm vật liệu là A1N (hình 3) v:
Tà Sỉ (hình b) trơng trường hợp Lift — off bang 0 va chiều đây lâm vật liệu là 600,0u 47 Hình IIE1: Mô hình 3D mỏ phóng tương tác giữa cảm biễn EC với cầu trúc cam bién SAW
46 hin 3D mé phéng twong tac giita cam bién LC véi cdu tric cam bién SAW
Tình IIE-6: Đường cong tổng trở chuẩn hỏa khi thay dỗi chiều dày lớp nhạy ZnO tử 100nm
đến 500nm (bước nhảy là 100nmj) trong khoảng tân số từ 0 đến 4GHz - 56
Tình TE-7: Đặc luyến giữa AR và chiều dày lớp vật liệu nhạy ZmO: s) ở tân số 30kHz,
Trang 19CHUONGI GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY, CẮM BIẾN
wel
+1 Giới thiệu phương pháp do và kiêm tra không phá hãy sử đụng đồng điện
#
xody
L.1.1 Nguyễn lý hoạt động
1.1.2 Ưu và nhược diễm của phương pháp đông xoáy
1.1.4 Dường cong tổng trở chuẩn hỏa
1.1.8 Mô hình tương tác giữa cảm biến dòng xoáy và vật liệu kiếm tra đơn khỏi
1.1.6, D6 sf xuyén thd cseeeseeesssetineeesssimsnseetiianssseeenitsseessnansseeeel L
In
12 Giới thiệu về thiết bị SAH
1.2.1 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị SAW 14
13 Dink kwéng nghiên cừu của luận văn
CHƯƠNGH MÔ PHÓNG TƯƠNG TÁC Di
PHAN MEM ANSY:
11.1 Tổng quan về phan mém ANSYS
1H
Trang 20II.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn trong bải toán điện từ trường 22
HULL Muc dich, yêu cầu bài toán mô phòng
HÍÍ.1.1 Mục đích ì ececee XHH‹ HH HH HH ghe eere 49
JIL2 Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép (vật liệu nhay/ALN/Si) khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3
THỊ 3 Khâo xải trưng tác giữa câm biển EC với câu trúc SAW da lớp củ đễ áp
diện dạng khối Quazt
TII.3.1 Trường hạp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất cao #.nO 0
II1.3.2 Trường hợp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất thấp Pd
KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 21
DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
Tinh 1-7: Buimg cong ling trở chuẩn hóa khi thay đổi k khi chiéu đây tâm vật liều là Imm,
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
từ phân mễm ANSY
vi
Trang 22DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
Trang 23DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
Tinh 1-7: Buimg cong ling trở chuẩn hóa khi thay đổi k khi chiéu đây tâm vật liều là Imm,
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
từ phân mễm ANSY
vi
Trang 24DANH MỤC HÌNH VẼ, DỎ THỊ
Tình L1: Nguyễn lý hoạt động của căm biển đồng xoấy [2| 4
Tĩnh I-2: Nguyên lý của đầu dò cám biển có chức năng kép |I] -eo-s.se.s52,
Tình I-$: Dầu đỏ có cuộn đây thụ, phát tách biệt, [I, sczcceerrrreeree Ổ
Tỉnh E4: Đà thị đường cong tổng trở chuẩn hóa - - 7
Tình I-5: Mô hình chuyên đối thể liện tương tác của cuộn đây và vật cần kiếm tra [3] 8 Hình I-6: Tâm vật liệu được kích thích bởi sóng điện từ trường phẳng [3] oe
inh I-9: 1linh ảnh minh họa hiệu ứng xuyên thân - - 12
‘Binh 1-10: Cau tao cơ bản của một thiết bị SAW, cesseireeoo LỆ
Hình I-11: Diên trường xoay chiều giữa các ngón táy ooeeeooeoeoe Tổ Hình I-12: Dao đông cơ sinh ra tại các IDI, L§
THình I-13: Sự biến dạng bễ mặt áp điện đười tác đụng của điện trường - 15
Hình I-15: Cấu trúc của cảm biển SAW có để áp điện dạng mảng mnỏng 7 Fiinh 1-16: Chu igo cơ bản của một cảm tiến SAW khí 18 Tỉnh E-17: Cấu trùc cảm biên SÁW đo từ trưởng, - 20 1iình H-E: Các bước thục hiện một bài toán mỏ phỏng sử dụng phần mễm ANSYS 30
Hình H-2: ä) chía lưới tự do; b) chúa lưới có quy lắc - 34
Hình IL3: Câu trúc mô phông
Hình II-4: Mỏ hình mô phóng tương tác điện tử trưởng giữa cám bién dong xoáy với cầu
Hình H-S: Mê hình xây đựng trong phần mềm ANSYS Al
Hình H-§: Kết quả chia lưới 2D
THỉnh 11-7 Vector từ trường B được trích x khi lần sô mmô phỏng là 7700Hz lit off bằng 0 và vật liệu là Pd .43
Hình H-8: Lưa đồ thuật toán chương trình thục hiện trên MLAYTLAB 44
Trang 251ình 11-9: Đồ thị đường cong chuẩn hóa trong trường hơn giữ lifi-off=0, thay đối chiều dày
tâm vật liện Pd lần lượi là 4004:m, 5001irn, 600m 45
Hình H-10: Đường cong tổng trở chuẩn hóa khi thay đổi khoảng các giữa cảm biển EC và
tâm vật liệu trong trường hợp tâm vặt liệu làm từ Pd, eó chiều dày là 600m
Tỉnh 19-11: Đồ thị đường cong tổng uở chuẩn hóa khỉ lâm vật liệu lẫn lượt là A1M,
vi Pd trong tung hop lift off bang 0 và chiều dây tâm vật liệu là 6000mm
Hình II-12: Dưởng cong tổng trở chuẩn hóa khi tâm vật liệu là A1N (hình 3) v:
Tà Sỉ (hình b) trơng trường hợp Lift — off bang 0 va chiều đây lâm vật liệu là 600,0u 47 Hình IIE1: Mô hình 3D mỏ phóng tương tác giữa cảm biễn EC với cầu trúc cam bién SAW
46 hin 3D mé phéng twong tac giita cam bién LC véi cdu tric cam bién SAW
Tình IIE-6: Đường cong tổng trở chuẩn hỏa khi thay dỗi chiều dày lớp nhạy ZnO tử 100nm
đến 500nm (bước nhảy là 100nmj) trong khoảng tân số từ 0 đến 4GHz - 56
Tình TE-7: Đặc luyến giữa AR và chiều dày lớp vật liệu nhạy ZmO: s) ở tân số 30kHz,
Trang 26DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÔ THỊ
DANA MUC BANG BIET
MO DAU
CHUONGI GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY, CẮM BIẾN
xody
L.1.1 Nguyễn lý hoạt động
1.1.2 Ưu và nhược diễm của phương pháp đông xoáy
1.1.4 Dường cong tổng trở chuẩn hỏa
1.1.8 Mô hình tương tác giữa cảm biến dòng xoáy và vật liệu kiếm tra đơn khỏi
1.1.6, D6 sf xuyén thd cseeeseeesssetineeesssimsnseetiianssseeenitsseessnansseeeel L
In
12 Giới thiệu về thiết bị SAH
1.2.1 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị SAW 14
13 Dink kwéng nghiên cừu của luận văn
CHƯƠNGH MÔ PHÓNG TƯƠNG TÁC Di
PHAN MEM ANSY:
11.1 Tổng quan về phan mém ANSYS
1H
Trang 27LLỜI CẢM ƠN
“Tôi muốn gửi lời cắm ơn chân thành tới TS.Cưng Thành Long, người thay dang kinh đã hướng dẫn tôi tận tỉnh trong suết thời gian tôi lảm luận văn Thây đã truyền dạt lại chơ tôi những kiến thức, những kinh nghiệm nghiên cửu và giúp dỡ rất nhiều
để tôi hoàn thành tết luận văn này
Tôi cũng xi chân thành cảm ơn các thắy/cô trong Viện Điện nói chung và các thay cô bộ môn Kỹ thuật áo và ‘Tin hoe Công nghiệp nói riêng, đã giúp đố và giảng dạy tôi trong suốt thời gian tôi theo học tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đó là
những hành trang kiến thức quý báu giúp tôi rất nhiều trong quả trình học tập, nghiên
cứu và làm việc sau này
Luận văn này có thẻ sẽ không được hoàn thành nêu không có sự giúp đố, dộng, viên hết sức quý bảu từ PGS.1S Hoàng Sĩ Liễng, Ths Nguyễn Thị Huế và các thánh
viên MANDEVICRS LAP, những người luôn tạo điều kiện nghiền cứu vả giúp đố, dộng viên tỏi trong qua trình nghiễn cứu tại trường
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình những người luôn ở bên lôi, tao
diễu kiện thuận lợi nhất dễ tôi theo dudi ước mơ nghiền cứu của mình.
Trang 28Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii
Trang 29DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT
“SAW Surface Acoustic Wave ¡ Sóng âm bé mat
PPPTHH | Phương pháp phản tử hữu hạn FEM Finite element method | Phương pháp phản từ hữu hạn
XPS X-ray Photoelectron | Phé ké quang điện tử tia X
Trang 30DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÔ THỊ
DANA MUC BANG BIET
MO DAU
CHUONGI GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP DÒNG XOÁY, CẮM BIẾN
xody
L.1.1 Nguyễn lý hoạt động
1.1.2 Ưu và nhược diễm của phương pháp đông xoáy
1.1.4 Dường cong tổng trở chuẩn hỏa
1.1.8 Mô hình tương tác giữa cảm biến dòng xoáy và vật liệu kiếm tra đơn khỏi
1.1.6, D6 sf xuyén thd cseeeseeesssetineeesssimsnseetiianssseeenitsseessnansseeeel L
In
12 Giới thiệu về thiết bị SAH
1.2.1 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị SAW 14
13 Dink kwéng nghiên cừu của luận văn
CHƯƠNGH MÔ PHÓNG TƯƠNG TÁC Di
PHAN MEM ANSY:
11.1 Tổng quan về phan mém ANSYS
1H
Trang 31Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii
Trang 32Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii
Trang 33II.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn trong bải toán điện từ trường 22
HULL Muc dich, yêu cầu bài toán mô phòng
HÍÍ.1.1 Mục đích ì ececee XHH‹ HH HH HH ghe eere 49
JIL2 Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép (vật liệu nhay/ALN/Si) khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3
HIL2.1, Trường hợp cảm biển SAW có lớp vật liệu nhạy là vật liệu eö điện trỏ
THỊ 3 Khâo xải trưng tác giữa câm biển EC với câu trúc SAW da lớp củ đễ áp
diện dạng khối Quazt
TII.3.1 Trường hạp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất cao #.nO 0
II1.3.2 Trường hợp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất thấp Pd
KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 34
LLỜI CẢM ƠN
“Tôi muốn gửi lời cắm ơn chân thành tới TS.Cưng Thành Long, người thay dang kinh đã hướng dẫn tôi tận tỉnh trong suết thời gian tôi lảm luận văn Thây đã truyền dạt lại chơ tôi những kiến thức, những kinh nghiệm nghiên cửu và giúp dỡ rất nhiều
để tôi hoàn thành tết luận văn này
Tôi cũng xi chân thành cảm ơn các thắy/cô trong Viện Điện nói chung và các thay cô bộ môn Kỹ thuật áo và ‘Tin hoe Công nghiệp nói riêng, đã giúp đố và giảng dạy tôi trong suốt thời gian tôi theo học tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đó là
những hành trang kiến thức quý báu giúp tôi rất nhiều trong quả trình học tập, nghiên
cứu và làm việc sau này
Luận văn này có thẻ sẽ không được hoàn thành nêu không có sự giúp đố, dộng, viên hết sức quý bảu từ PGS.1S Hoàng Sĩ Liễng, Ths Nguyễn Thị Huế và các thánh
viên MANDEVICRS LAP, những người luôn tạo điều kiện nghiền cứu vả giúp đố, dộng viên tỏi trong qua trình nghiễn cứu tại trường
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình những người luôn ở bên lôi, tao
diễu kiện thuận lợi nhất dễ tôi theo dudi ước mơ nghiền cứu của mình.
Trang 35II.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn trong bải toán điện từ trường 22
HULL Muc dich, yêu cầu bài toán mô phòng
HÍÍ.1.1 Mục đích ì ececee XHH‹ HH HH HH ghe eere 49
JIL2 Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép (vật liệu nhay/ALN/Si) khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3
HIL2.1, Trường hợp cảm biển SAW có lớp vật liệu nhạy là vật liệu eö điện trỏ
THỊ 3 Khâo xải trưng tác giữa câm biển EC với câu trúc SAW da lớp củ đễ áp
diện dạng khối Quazt
TII.3.1 Trường hạp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất cao #.nO 0
II1.3.2 Trường hợp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất thấp Pd
KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 36
II.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn trong bải toán điện từ trường 22
HULL Muc dich, yêu cầu bài toán mô phòng
HÍÍ.1.1 Mục đích ì ececee XHH‹ HH HH HH ghe eere 49
JIL2 Khio sit trong tác cấm bién EC va cim bién SAW da lép (vật liệu nhay/ALN/Si) khi thay 46: chiéu day lép vit liệu nhay 3
THỊ 3 Khâo xải trưng tác giữa câm biển EC với câu trúc SAW da lớp củ đễ áp
diện dạng khối Quazt
TII.3.1 Trường hạp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất cao #.nO 0
II1.3.2 Trường hợp lớp vật liệu nhạy là vật liệu có điện trở suất thấp Pd
KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 37
Hình HI-12: Đặc tuyến giữa AR và chiễn dãy lớp vật liệu nhạy: a) ở tân số 30k11z, 300kI Iz,
3MH; h) ở lân số 50MH+, 300MH4, 3GHz 60
Hình II-13: Đường cong téng tr chuan hoa khi thay déi chiều dày lớp nhạy Pđ (với cầu
trúc SAW có để áp điện khôi) từ 100nn đến 500nm (bước nhảy là 100nm) trong khoảng tần
vii