Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng hoạt động một số cảm biến sử dụng trong ngành cơ khí ô tô

Lê Bá Khang; ThS.. Sinh viên th6c hi"n NguyIn Thanh Ph :c... ngh0 ho*c không... r$ng vùng nghèo... m*t v!t li"u photocatot... nguyên t/c không ph thu$c vào T... cách i"n nhau... Máy th

M C L C

Trang

M C L C 2

L I NÓI U 7

QUY T NH GIAO NHI M V TTTN 9

NH N XÉT C A CÁN B H NG D N 10

PHI U ÁNH GIÁ CH T L NG LVTN 11

CH NG 1 : PHÂN TÍCH C S LÝ THUY T CÁC C M BI N THÔNG D NG 12

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG 12

1.1.1 Công d ng c a c m bi n 13

1.1.2 Phân lo i c m bi n .13

1.1.3 Yêu c u c a c m bi n 14

1.1.4.Các i l ng nh h ng 14

1.1.5 M ch o 14

1.2 M C TIÊU C A TÀI 15

1.3 GI I H N TÀI 15

1.4 C S LÝ THUY T CÁC LO I C M BI N NGHIÊN C U TRONG TÀI 15

1.4.1 C M BI N QUANG 15

1.4.1.1 Ánh sáng và phép o quang 15

1.4.1.2 T bào quang d n 18

1.4.1.2.1 V!t lý quang d n 18

1.4.1.2.2 V!t li"u # ch t o c m bi n 19

1.4.1.2.3 ng d ng c a t bào quang d n 19

1.4.1.3 Photodiot 20

1.4.1.3.1 Nguyên lý ho t $ng 20

1.4.1.3.2 S% & s' d ng photoddiot 22

1.4.1.4 Phototranzitor 24

1.4.1.4.1 C(u t o và nguyên lý ho t $ng 24

1.4.1.4.2 S% & dùng phototranzitor 25

1.4.1.5 C m bi n quang phát x 26

1.4.1.5.1.C% ch ho t $ng và v!t li"u ch t o 27

1.4.1.5.2.T bào quang i"n chân không 27

1.4.2 C M BI N NHI T .28

1.4.2.1 Thang nhi"t $ 28

1.4.2.2 o nhi"t $ b)ng i"n tr 29

1.4.2.2.1 i"n tr kim lo i 29

1.4.2.2.2 Nhi"t i"n tr 31

1.4.2.2.3 i"n tr silic 32

1.4.2.3 o nhi"t $ b)ng iot và tranzitor 33

1.4.2.3.1 *c i#m chung – $ nh y nhi"t 33

1.4.2.3.2 Quan h" i"n áp – nhi"t $ 35

1.4.3 C M BI N V TRÍ VÀ D CH CHUY+N 35

1.4.3.1 i"n th k i"n tr 36

1.4.3.1.1 C(u t o c a c m bi n 36

1.4.3.1.2 i"n th k không dùng con ch y c% h,c 37

1.4.3.1.3 i"n th k t- 38

1.4.3.2 C m bi n truy.n sóng àn h&i 39

1.4.3.2.1 Nguyên t/c o 39

1.4.3.2.2 C(u t o c a c m bi n 40

1.4.3.2.3 C m bi n âm t- 41

1.4.4 C M BI N BI N D NG 43

1.4.4.1 0nh ngh1a và các i l ng c% h,c 43

1.4.4.2 Nguyên lý chung 44

1.4.4.3 u o i"n tr kim lo i 44

1.4.4.3.1 V!t li"u và ph %ng pháp ch t o 45

1.4.4.4 u o bán d n 46

1.4.4.4.1 u o lo i c/t 46

1.4.4.4.1 u o lo i khu ch tán 47

1.4.5 C M BI N V N T2C 47

1.4.5.1.T3c $ k i"n t- o v!n t3c góc 48

1.4.5.1.1 T3c $ k dòng m$t chi.u 48

1.4.5.1.2 T3c $ k dòng xoay chi.u 50

1.4.5.2 T3c $ k xung o t3c $ quay 51

1.4.5.2.1 Nguyên lý chung 51

1.4.5.2.2.C m bi n t- tr bi n thiên 52

1.4.5.2.3 T3c $ k quang 53

1.4.6.C M BI N L4C 54

1.4.6.1 C m bi n áp i"n 54

1.4.6.1.1 Hi"u 5ng áp i"n 54

1.4.6.1.2.C(u t o c a c m bi n 55

1.4.6.1.3 S% & o 57

1.4.6.2 C m bi n l6c d6a trên phép o $ d0ch chuy#n 59

1.4.7.C M BI N GIA T2C VÀ RUNG 60

1.4.7.1 Khái ni"m chung 60

1.4.7.1.1 Chuy#n $ng rung 60

1.4.7.1.2 Nguyên lý c m bi n rung $ng 61

1.4.7.1.3 C m bi n o t3c $ rung 62

1.4.7.2 Máy o gia t3c áp i"n 64

1.4.7.2.1 Nguyên t/c ho t $ng 64

1.4.7.2.2 Các c tr ng o l 7ng 64

1.4.7.3 Máy o gia t3c áp tr 65

CH NG 2 NG D NG CÁC LO I C M BI N NGHIÊN C U VÀO K8 THU T C KHÍ Ô TÔ 68

2.1 C U T O B I U KHI+N I N T9 68

2.1.1 B$ nh: 68

2.1.2 B$ vi x' lý 69

2.2 U, NH C I+M VÀ YÊU C U 2I V I B I U KHI+N I N T9 (ECU) .69

2.2.1 u i#m c a b$ i.u khi#n i"n t' 69

2.2.2 Nh c i#m c a b$ i.u khi#n i"n t' 69

2.2.3 Yêu c u c a b$ i.u khi#n i"n t' 70

2.3 M T S2 H TH2NG I U KHI+N L P TRÌNH CHO Ô TÔ 70

2.3.1 H" th3ng phun x;ng – ánh l'a i"n t' nhi.u i#m BOSCH MOTRONIC 71

2.3.2 H" th3ng phanh ABS dùng trên xe CELICA ST182 10/1989 71

2.4 NG D NG CÁC LO I C M BI N NGHIÊN C U VÀO NGÀNH K8 THU T Ô TÔ 73

2.4.1 C m bi n quang 73

2.4.1.1 ng d ng c m bi n quang vào trong h" th3ng ánh l'a 73

2.4.1.2 ng d ng c m bi n quang vào o l u l ng khí n p 74

2.4.2 C m bi n nhi"t $ 75

2.4.2.1.C m bi n nhi"t $ n :c làm mát 76

2.4.2.2 C m bi n nhi"t $ khí n p 78

2.4.3 C m bi n v0 trí và d0ch chuy#n 78

2.4.3.1 C m bi n v0 trí piston 5ng d ng trong h" th3ng ánh l'a 78

2.4.3.2.C m bi n v0 trí b :m ga 79

2.4.3.3 C m bi n v0 trí tay lái 81

2.4.3.4 C m bi n v0 trí chân ga ( $ng c% Diesel) 83

2.4.4 C m bi n v!n t3c 83

2.4.4.1 C m bi n v!n t3c 5ng d ng trong h" th3ng ánh l'a (x;ng), phun nhiên li"u (diesel) 83

2.4.4.2 C m bi n v!n t3c 5ng d ng trong h" th3ng ABS 2.5.5 C m bi n l6c 84

CH NG 3 MÔ PH<NG HO T NG, KI+M TRA CÁC C M

3.1 >T V N V MÔ PH<NG 87

3.1.1 M c tiêu 87

3.1.2 Ph %ng pháp nghiên c5u 87

3.2 GI I QUY T V N .88

3.2.1.Thi t l!p d? li"u 88

3.2.2 Mô ph@ng ho t $ng các c m bi n nghiên c5u và h" th3ng i#n hình 93

3.2.2.1 Mô ph@ng ho t $ng c m bi n quang 93

3.2.2.2 Mô ph@ng c m bi n nhi"t $ n :c 93

3.2.2.3 Mô ph@ng ho t $ng c m bi n bi n d ng 94

3.2.2.4 Mô ph@ng c m bi n v!n t3c 94

3.2.2.5 Mô ph@ng h" th3ng phung x;ng i"n t' 95

3.2.2.6 Mô ph@ng h" th3ng phanh ABS 95

3.3 KI+M TRA CÁC C M BI N NG D NG TRONG NGÀNH Ô TÔ 96

3.3.1 Ki#m tra c m bi n v0 trí b :m ga 96

3.3.2 Ki#m tra c m bi n nhi"t $ 97

3.3.3 Ki#m tra c m bi n t3c $ $ng c% (Ne) và c m bi n v0 trí piston (G) 99

3.3.4 Ki#m tra c m bi n v0 trí tay lái 99

3.3.5 Ki#m tra c m bi n t3c $ bánh xe 100

K T LU N – XU T Ý KI N 101

DANH M C KÝ HI U VÀ TA VI T TBT 103

TÀI LI U THAM KH O 104

tr 7ng m:i, góp ph n vào s6 phát tri#n n.n công nghi"p n :c nhà

Là m$t sinh viên ang h,c t!p và làm vi"c t i tr 7ng i H,c Nha Trang Tôi không ng-ng h,c t!p, rèn luy"n, nâng cao n;ng l6c và th6c hi"n nhi"m v c a b n thân Cùng v:i s6 h :ng d n c a quý th y cô, s6 góp ý c a các b n &ng nghi"p,

ph n nào tôi cGng ã ti p c!n v:i khoa h,c và kC th!t hi"n i Trong n.n công nghi"p hi"n i này, chúng ta ph i k# n n.n công nghi"p ô tô ây là n.n công nghi"p t o ra và phát tri#n v ph %ng ti"n t6 hành trên 7ng b$ Ngày nay xe ô tô không còn là thu!t ng? l 3i v:i mDi ng 7i trên th gi:i, ph n l:n ng 7i ta u bi t ti"n ích c a nó là: giúp con ng 7i ti t ki"m th7i gian trong khi ph i l u hành t- 0a i#m này n 0a i#m khác V(n *t ra ngày nay 3i v:i lo i ph %ng ti"n này

ó là: “Làm th nào ng i s d ng có th i u khi n m t cách d dàng, ít thao tác, ti t ki m nhiên li u, gi m ô nhi m môi tr ng, t ng công su t ng c ,…” T-

ó ng 7i ta ã nghiên c5u và cho ra 7i các thi t b0 o g,i là c m bi n (sensor)

C m bi n này cung c(p nh?ng thông tin v ch $ ho t $ng c a ô tô và nh?ng thông tin này c i.u khi#n b)ng ECU (electronic control unit)

Nh!n th(y n$i dung tài mang tính ch(t còn m:i 3i v:i sinh viên, v:i m c ích tìm hi#u v các lo i C m bi n, và cGng là c% h$i # c nâng cao ki n th5c v tin h,c Tôi ã ch,n tài này v:i n$i dung là:

“ Phân tích c s lý thuy t và mô ph ng ho t ng m t s c m bi n s d ng trong ngành c khí ô tô”

Mong mu3n óng góp cho tr 7ng i h,c Nha Trang m$t s3 ki n th5c c% b n v c m

bi n Hy v,ng n$i dung này sH g n gGi v:i s6 hi#u bi t c a sinh viên h%n

Trong cu3n lu!n v;n này tôi trình bày ba ph n:

Ph n 1: Phân tích c% s lý thuy t và nguyên lý ho t $ng c a các lo i c m bi n:

- C m bi n v0 trí, d0ch chuy#n và bi n d ng

- C m bi n l6c, v!n t3c, gia t3c và rung

Ph n 2: ng d ng các c m bi n trong ngành c% khí ô tô

Ph n 3: Mô ph@ng ho t $ng, ki#m tra các c m bi n ã ch,n

Th7i gian th6c hi"n tài ã h t, tôi cGng ã hoàn thành n$i dung c a tài Nh ng

do trình $ và i.u ki"n th6c hành còn h n ch nên n$i dung cu3n lu!n v;n này ch/c ch/n không tránh kh@i nh?ng thi u sót, mong quý th y và các b n &ng nghi"p góp ý # cho cu3n lu!n v;n này hoàn thi"n h%n

Sau cùng xin chân thành c m %n th y h :ng d n Th.S VG Th;ng Long; c m %n th y PGS.TS NguyIn V;n Nh!n; TS Lê Bá Khang; ThS Mai S%n H i; c m %n quý th y trong b$ môn KC Thu!t Ô Tô và C% i"n T' ã t o i.u ki"n và giúp F tôi v ki n th5c chuyên môn, tin h,c trong su3t th7i gian th6c hi"n tài này

Sinh viên th6c hi"n

NguyIn Thanh Ph :c

NH N XÉT C A CÁN B H NG D N

Tên tài: Phân tích c s lý thuy t và mô ph ng ho t ng m t s c m

bi n s d ng trong ngành c khí ô tô

S trang: 104 S ch ng: 3 S tài li u tham kh o: 7

Hi n v t:

NH N XÉT C A CÁN B H NG D N

K t lu n: ( ngh0 cho ho*c không cho c b o v" - 3i v:i LVTN; ngh0 ho*c không ngh0 ch(m ph n bi"n – KLTN) Nha trang, ngày………tháng……n m……

(Ký và ghi rõ h, tên)

PHI U ÁNH GIÁ CH T L NG LVTN

Tên tài: Phân tích c s lý thuy t và mô ph ng ho t ng m t s c m

bi n s d ng trong ngành c khí ô tô

S trang: 104 S ch ng: 3 S tài li u tham kh o: 7

Hi n v t:

NH N XÉT C A CÁN B PH N BI N

i m ph n bi n: ………

Nha trang, ngày………tháng……n m……

CÁN B H NG D N (Ký và ghi rõ h, tên) Nha trang, ngày………tháng……n m……

CH T CH H I JNG (Ký và ghi rõ h, tên) i#m chung

B)ng s3 B)ng ch?

CH NG 1 PHÂN TÍCH C S LÝ THUY T CÁC C M BI N THÔNG D NG

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG

Hi"n nay, n.n công nghi"p th gi:i ã phát tri#n v t b!c T(t c các ngành u 5ng

d ng nh?ng công ngh" hi"n i, nh?ng dây chuy.n s n xu(t t6 $ng # t c t6 $ng hoá thì con ng 7i không ng-ng nghiên c5u và tìm hi#u các tính ch(t lý, hoá

c a 3i t ng c n o và h, cho ra 7i thi t b0 o g,i là c m bi n

C m bi n là thi t b0 ch0u tác $ng c a i l ng c n o (nhi"t $, áp su(t, v!n t3c,…) không có tính ch(t i"n kí hi"u là m và cho u ra m$t i l ng mang

b n ch(t i"n có th# o c (nh i"n tích, i"n áp, dòng i"n hay tr kháng) kí hi"u là s i l ng i"n s là hàm c a i l ng c n o m:

s = F (m) [4-15] trong ó s c g,i là i l ng u ra ho*c ph n 5ng c a c m bi n và m là i

l ng u vào hay kích thích (có ngu&n g3c là i l ng c n o) Vi"c o c s cho phép nh!n bi t giá tr0 c a m (h 1.1)

∆s = S ∆m [4-16] trong ó S là $ nh y c a c m bi n

+ C m bi n tích c6c : c m bi n tích c6c ho t $ng nh m$t máy phát, v m*t nguyên lý c m bi n tích c6c th 7ng d6a trên hi"u 5ng v!t lý bi n Ei m$t d ng n;ng l ng nào ó (nhi"t, c% ho*c b5c x ) thành n;ng l ng i"n

+ C m bi n th $ng : c m bi n th $ng th 7ng c ch t o t- nh?ng tr kháng có m$t trong các thông s3 ch y u nh y v:i i l ng c n o M$t m*t giá tr0 c a tr kháng ph thu$c vào kích th5%c hình h,c c a m u, nh ng m*t khác nó còn ph thu$c vào tính ch(t i"n c a v!t li"u nh i"n tr su(t ρ, $ t- thKm µ, h)ng s3 i"n môi ε

1.1.3 Yêu c"u c!a c m bi n

Giá tr0 u ra ph i chính xác, $ bi n thiên nh@, sai s3 o th(p

$ nh y s c a c m bi n là không Ei (tuy n tính)

Làm vi"c t3t trong i.u ki"n môi tr 7ng ch0u va !p, nhi"t $ cao và bi n

d ng l:n

$ nhanh càng l:n thì th7i gian áp 5ng càng nh@

m b o tính trung th6c, $ tin c!y và tuEi th, cao

1.1.4.Các i l#$ng nh h# ng

Trong khi dùng c m bi n # xác 0nh m$t i l ng c n o, không chL có m$t i

l ng này tác $ng n c m bi n mà còn nhi.u i l ng v!t lý khác tác $ng lên

c m bi n làm thay Ei tín hi"u c n o Nh?ng i l ng nh v!y g,i là i l ng

nh h ng hay i l ng gây nhiIu Các i l ng nh h ng th 7ng g*p :

Nhi"t $ làm thay Ei các *c tr ng i"n, c% và kích th :c c a c m bi n

Áp su(t, gia t3c, dao $ng (rung) có th# gây bi n d ng và 5ng su(t trong c m

bi#u diIn m$t m ch i"n o i"n th trên b m*t màng nh y quang c l/p ráp t- nhi.u ph n t'

Hình 1.2: M ch o i n th b m t

1.2 M C TIÊU C A % TÀI

M c tiêu nghiên c5u tài là tìm hi#u, nghiên c5u, phân tích c% s lý thuy t c a các

c m bi n c 5ng d ng hi"n nay Nêu nguyên lý ho t $ng và 5ng d ng c a các

c m bi n vào ngành kC thu!t ôtô c a Vi"t Nam hi"n nay Mô ph@ng ho t $ng và cách ki#m tra các lo i c m bi n nghiên c5u

1.3 GI I H&N % TÀI

tài này t!p trung vào phân tích c% s lý thuy t và ho t $ng c a các lo i c m

bi n thông d ng Ch a nghiên c5u sâu vào nguyên lý c(u t o và ph %ng pháp s n xu(t ra các s n phKm th6c t trên th0 tr 7ng

1.4 C S LÝ THUY T CÁC LO&I C M BI N NGHIÊN C'U TRONG % TÀI 1.4.1 C M BI N QUANG

C m bi n quang là c m bi n s' d ng ngu&n ánh sáng (tia laze, i3t phát quang,…) chi u qua 3i t ng làm cho nó tr nên d n i"n và ng c l i khi không có ánh sáng thì nó sH không d n i"n C 7ng $ d n i"n c a chúng ph thu$c vào c 7ng

$ dòng ánh sáng

1.4.1.1 Ánh sáng và phép o quang

Các c m bi n quang c s' d ng # chuy#n thông tin t- ánh sáng nhìn th(y ho*c

tia h&ng ngo i (IR) và tia t' ngo i (UV) thành tín hi"u i"n

Ánh sáng có hai tính ch(t c% b n là sóng và h t D ng sóng c a ánh sáng là sóng i"n t- phát ra khi có s6 chuy#n i"n t' gi?a các m5c n;ng l ng c a nguyên t'

c a ngu&n sáng Các sóng này truy.n i trong chân không v:i t3c $ c = 299792 km/s Trong v!t ch(t ánh sáng có v!n t3c v = c/n (n là chi c su(t c a môi tr 7ng)

T n s3 ν và b :c sóng λ c a ánh sáng liên h" v:i nhau b i bi#u th5c :

trong ó h là h)ng s3 Planck (h = 6,6256.10-34 J.s)

Hình 1.3: Ph ánh sáng Trong v!t ch(t, các i"n t' eliên k t trong nguyên t' có xu h :ng mu3n c gi i phóng kh@i nguyên t' # tr thành i"n t' t6 do # gi i phóng i"n t' kh@i nguyên t' c n ph i cung c(p cho nó m$t n;ng l ng b)ng n;ng l ng liên k t Wλ Khi m$t photon c h(p th sH có m$t i"n t' e c gi i phóng n u Wφ = Wλ, ngh1a là :

237 , 1

eV m

s

Wλ

= µ

Nói chung, lo i i"n tích c gi i phóng do chi u sáng ph thu$c vào b n ch(t

c a v!t li"u b0 chi u sáng Khi chi u sáng ch(t i"n môi và bán d n tinh khi t, các i"n tích c gi i phóng là c*p i"n t' –lD tr3ng (h.1.4a) 3i v:i tr 7ng h p bán

d n pha t p, khi chi u sáng nó sH gi i phóng i"n t' (n u pha t p dono, h.1.4b) ho*c

lD tr3ng (n u pha t p acxepto, h.1.4c )

Hi"n t ng gi i phóng h t d n d :i tác d ng c a ánh sáng b)ng hi"u 5ng quang i"n gây nên s6 thay Ei tính ch(t i"n c a v!t li"u ây là nguyên lý c% b n c a các c m bi n quang

Hình 1.4 : nh h ng c a b n ch t v t li u n d ng i n tích c

gi i phóng d i tác d ng c a ánh sáng

D :i tác d ng c a ánh sáng, hi"u 5ng quang i"n tM l" thu!n v:i s3 l ng h t d n

c gi i phóng trong m$t %n v0 th7i gian Tuy nhiên, ngay c khi λ ≤λs thì cGng không ph i t(t c các photon chi u xu3ng b m*t m u u tham gia vào vi"c gi i phóng h t d n, b i vì m$t s3 sH b0 ph n x t- b m*t và s3 khác sH chuy#n n;ng

l ng c a chúng thành n;ng l ng c a dao $ng nhi"t

3i v:i v!t li"u có h" s3 ph n x R l:n và b0 chi u b i ánh sáng %n s/c có công su(t Φ: S3 photon chi u t:i trong m$t giây : n Φ

= Φ

S3 photon b0 h(p th trong m$t giây :

hc R n

hc R n

*c tr ng c a c m bi n i"n tr là s6 ph thu$c c a i"n tr vào thông l ng b5c

x và phE c a b5c x ó Các t bào quang d n là m$t trong c m bi n quang có $

nh y cao C% s v!t lý c a t bào quang d n là hi"n t ng quang d n do k t qu c a hi"u 5ng quang i"n n$i: hi"n t ng gi i phóng h t t i i"n trong v!t li"u d :i tác

d ng c a ánh sáng làm t;ng $ d n c a v!t li"u

1.4.1.2.1 V t lý quang d n

D :i ây xét mô hình %n gi n # rút ra các m3i quan h" 0nh l ng gi?a các i l ng

Hình 1.5: T bào quang d n và s d ch chuy n m c n ng l ng c a i n t

Gi s' có m$t t(m bán d n phNng có th# tích V pha t p lo i n v:i n&ng $ các donor

Nd có m5c n;ng l ng n)m d :i vùng d n m$t kho ng b)ng Wd (h.1.5) Gi s' n;ng l ng ion hóa nguyên t' donor Wd l:n # nhi"t $ phòng và khi trong t3i n&ng $ no c a các donor b0 ion hóa do nhi"t là nh@ trong t3i, n&ng $ i"n t'

c gi i phóng trong m$t %n v0 th7i gian do kích thích nhi"t t- các nguyên t' donor tM l" thu!n v:i n&ng $ các t p ch(t ch a b0 ion hóa a(Nd-no) trong ó:

Bi#u th5c c a a cho th(y nhi"t $ có vai trò nh h ng r(t quan tr,ng S3 i"n t' tái

h p v:i các nguyên t' ã b0 ion hóa trong m$t %n v0 th7i gian tM l" thu!n v:i n&ng

$ các nguyên t' ã b0 ion hóa no và v:i n&ng $ i"n t' cGng chính b)ng no, ngh1a

là tM l" v:i r.no2 trong ó r là h" s3 tái h p Ph %ng trình $ng h,c c a quá trình tái

h p bi#u diIn s6 thay Ei c a m!t $ i"n t' t6 do có d ng:

g = V

A

) 1 (

1

[4-45]

trong ó V = A.L, ý ngh1a c a A và L th# hi"n trên hình 1.5, G là s3 i"n t' c

gi i phóng trong m$t %n v0 th7i gian Ph %ng trình $ng h,c c a tái h p trong

C m bi n quang th 7ng c ch t o b)ng các bán d n a tinh th# &ng nh(t ho*c

%n tinh th#, bán d n riêng ho*c bán d n pha t p, thí d :

- a tinh th# : CdS, CdSe, CdTe

PbS, PbSe, PbTe

- %n tinh th#: Ge, Si tinh khi t ho*c pha t p Au, Cu, Sb, In

SbIn, AsIn, Pin, CdHgTe 1.4.1.2.3 ng d ng c a t bào quang d n

Trong th6c t , các t bào quang d n th 7ng c 5ng d ng trong hai tr 7ng h p:

- i.u khi#n r% le: khi có thông l ng ánh sáng chi u lên t bào quang d n, i"n tr R c a nó gi m xu3ng áng k# # cho dòng i"n I ch y qua t bào Dòng i"n này c s' d ng tr6c ti p ho*c thông qua khu ch i # óng

m r%le (h.1.6)

- Thu tín hi"u quang: t bào quang d n có th# c s' d ng # bi n Ei xung quang thành xung i"n S6 ng/t quãng c a xung ánh sáng chi u lên t bào quang d n sH c ph n ánh trung th6c qua xung i"n c a m ch o, do v!y các thông tin mà xung ánh sáng mang n sH c th# hi"n trên xung i"n

Ng 7i ta 5ng d ng m ch o ki#u này # m v!t ho*c o t3c $ quay c a 1a

Hình 1.6: Dùng t bào quang d n i u khi n r le

a) !i u khi n tr c ti p b) !i u khi n thông qua tranzitor khu ch i 1.4.1.3 Photodiot

1.4.1.3.1 Nguyên lý ho t ng

S6 ti p xúc c a hai bán d n lo i n và lo i p (chuy#n ti p P-N) t o nên vùng nghèo h t

d n b i vì ó t&n t i m$t i"n tr 7ng và hình thành m$t hàng rào th Vb (hình 1.7) Khi không có i"n th bên ngoài *t trên chuy#n ti p (V=0), dòng i"n qua chuy#n

ti p I= 0 Th6c t I chính là dòng tEng c$ng c a hai dòng i"n b)ng nhau và ng c chi.u

Khi *t i"n áp Vb lên iot, chi.u cao c a hàng rào th sH thay Ei kéo theo s6 thay

Ei c a dòng h t c% b n và b r$ng vùng nghèo i"n áp Vb sH xác 0nh dòng i"n

Khi *t i"n áp ng c l:n (Vb << -kT/q = -26mV 300K), chi.u cao c a hàng rào

th l:n n m5c dòng khu ch tán h t d n c% b n tr nên r(t nh@ có th# b@ qua và chL còn l i dòng h t d n không c% b n, ây chính là dòng ng c Ir c a iot, Ir = I0

Khi chi u sáng iot b)ng b5c x có b5c sóng nh@ h%n b :c sóng ng Fng (λ <λs), sH xu(t hi"n thêm các c*p i"n t' - lD tr3ng # các h t d n này có th# tham gia vào $ d n và làm t;ng dòng I, c n ph i ng;n c n quá trình tái h p c a chúng t5c là ph i nhanh chóng tách c*p i"n t' – lD tr3ng d :i tác d ng c a i"n tr 7ng i.u này chL có th# x y ra trong vùng nghèo và s6 chuy#n d7i c a các i"n tích ó (cùng h :ng v:i chuy#n $ng c a các h t d n không c% b n) kéo theo s6 gia t;ng c a dòng ng c Ir (h.1.8)

Hình 1.8 : Hi u ng quang i n trong vùng nghèo c a chuy n ti p P-N

Hình 1.7: Chuy n ti p P – N và hàng rào th c a nó

i.u quan tr,ng là ánh sáng ph i t t:i vùng nghèo sau khi ã i qua m$t b dày áng k# c a ch(t bán d n và tiêu hao n;ng l ng không nhi.u Càng i sâu vào ch(t bán d n thông l ng Φ càng gi m :

c a v!t li"u, nó *c bi"t quang tr,ng vùng chuy#n ti p PI và IN ChL c n m$t i"n

áp ng c kho ng vài vôn cGng # m r$ng vùng nghèo ra toàn b$ l:p bán d n I Các v!t li"u th 7ng dùng # ch t o photo iot là Si, Ge (vùng ánh sáng nhìn th(y va h&ng ngo i g n) và GaAs, InAs, InSb, HgCdTe (vùng h&ng ngo i)

Ch $ quang d n c *c tr %ng b i $ tuy n tính cao, th7i gian áp 5ng ng/n và

d i thông l:n D :i ây là m$t s3 s% & o dòng ng c Ir trong ch $ quang d n

T;ng i"n tr Rm sH làm gi m nhiIu TEng tr vào c a b$ khu ch i ph i l:n # tránh làm gi m i"n tr t i hi"u d ng c a iot

- Th7i gian áp 5ng l:n và d i thông nh@

- Nh y c m v:i nhi"t $ ch $ o logarit

a) b) Hình 1.11: Ch quang th c a photo iot

1.4.1.4 Phototranzitor

1.4.1.4.1 C u t o và nguyên lý ho t ng

Phototranzitor là các tranzitor silic lo i NPN mà vùng baz% có th# c chi u sáng, không có i"n áp *t lên baz%, chL có i"n áp trên C, &ng th7i chuy#n ti p B-C phân c6c ng c (h 1.12a)

Hình 1.12 : Phototranzitor : a) S " m ch i n, b) S " t ng ng c) Tách c p i n t – l# tr ng khi chi u sáng baz

i"n áp *t vào t!p trung h u nh toàn b$ trên chu#n ti p B-C (phân c6c ng c) trong khi ó s6 chênh l"ch i"n th gi?a E và B thay Ei không áng k# (Vbe ≅ 0.6 - 0.7) Khi chuy#n ti p B – C c chi u sáng, nó sH ho t $ng gi3ng photo iot ch $ quang d n v:i dòng ng c:

trong ó I0 là dòng ng c trong t3i, Ip là dòng quang i"n d :i tác d ng c a thông

l ng Φ0 chi u qua b dày X c a baz% (b :c sóng λ < λs):

Ip =

hc

X R

qη( 1 − ) exp( −α )

Dòng Ir óng vai trò dòng baz%, nó gây nên (nh7 hi"u 5ng tranzitor) dòng colect% Ic:

Ic = (β +1)Ir = (β +1)I0 + (β +1)Ip [4-61]

β là h" s3 khu ch i dòng c a tranzitor khi (u chung emit%

Nh v!y có th# coi phototranzitor nh tE h p c a m$t photo iot và m$t tranzitor (h.1.12b) Photo iot cung c(p dòng quang i"n t i baz%, còn tranzitor cho hi"u 5ng khu ch i β Các i"n t' và lD tr3ng phát sinh trong vùng baz% (d :i tác d ng c a ánh sáng) sH b0 phân chia d :i tác d ng c a i"n tr 7ng trên chuy#n ti p B-C Trong tr 7ng h p tranzitor NPN, các i"n t' b0 kéo v phía colect% trong khi ó lD tr3ng b0 l i trong vùng baz% (h.1.12c) t o thành dòng i"n t' t- E qua B n C Hi"n t ng này x y ra t %ng t6 nh v!y n u nh lD tr3ng phun vào baz% t- m$t ngu&n bên ngoài: i"n th baz% t;ng lên làm gi m hàng rào th gi?a E và B, i.u này gây nên dòng i"n t' IE ch y t- E n B và khu ch tán ti p t- B v phía C 1.4.1.4.2 S dùng phototranzitor

Phototranzitor có th# làm b$ chuy#n m ch, ho*c làm ph n t' tuy n tính ch $ chuy#n m ch nó có u i#m so v:i photo iot là cho phép i.u khi#n m$t cách tr6c

ti p dòng ch y qua t %ng 3i l:n Ng c l i, ch $ tuy n tính thì photo iot có

Hình 1.13: Phototranzitor trong ch chuy n m ch i u khi n

i); c) c ng logic; d) thyisto

Trong tr 7ng h p này s' d ng thông tin d ng nh0n phân: có hay không có b5c x , ho*c là ánh sáng l:n h%n hay không l:n h%n ng Fng (chi u sáng) Tranzitor ch*n hay bão hoà cho phép i.u khi#n tr6c ti p (ho*c sau khi khu ch i) nh m$t r%le, i.u khi#n m$t cEng logic ho*c m$t thyristor (h.1.13)

T3c $ chuy#n m ch b0 gi:i h n b i i"n tr c a phototranzitor T3c $ này có th#

c i thi"n m$t cách áng k# n u n3i ti p v:i phototranzitor m$t b$ chuy#n Ei

dòng-th ho*c m$t m ch m*c dòng-theo s% & baz% chung ( i.u ki"n tr kháng ph i nh@)

* Phototranzitor trong ch tuy n tính

Có hai cách 5ng d ng phototranzitor trong ch $ tuy n tính

Tr 7ng h p th5 nh(t: o ánh sáng không Ei, s' d ng phototranzitor gi3ng nh m$t luxmet (h 1.14)

Ic (t) = Ic (Φ0) + S.Φ1 (t) [4-63] 1.4.1.5 C m bi n quang phát x

Trong lo i c m bi n này, s6 bi n Ei tín hi"u quang thành tín hi"u i"n th6c hi"n

c nh7 hi"n t ng quang phát x i"n t' (e)ra kh@i v!t li"u photocatot (bia ch/n b5c x ánh sáng) S3 l ng các i"n t' phát x tM l" v:i s3 photon chi u vào photocatot Các i"n t' s% c(p t o dòng catot, sau ó có th# :

- Thu gom tr6c ti p b)ng anot (t bào quang i"n chân không)

- Ion hoá ch(t khí ( èn ion khí)

- Phát x th5 c(p kèm theo s6 khu ch i dòng th5 c(p (nhân quang)

1.4.1.5.1.C ch ho t ng và v t li u ch t o

Trong m$t quá trình phát x , c% ch phát x x y ra theo ba giai o n:

- H(p th photon và gi i phóng i"n t' bên trong v!t li"u,

- i"n t' v-a c gi i phóng di chuy#n n b m*t,

- i"n t' thoát kh@i b m*t v!t li"u photocatot

Các v!t li"u s' d ng làm photocatot:

- AgOCs nh y t- vùng h&ng ngo i

- Cs3Sb, (Cs)Na2KSb và K2CsSb nh y v:i ánh sáng nhìn th(y và vùng t' ngo i

- Cs2Te, Rb2Te và CsT chL nh y trong vùng t' ngo i

1.4.1.5.2.T bào quang i n chân không

T bào quang i"n chân không là m$t 3ng hình tr có m$t c'a sE trong su3t c hút chân không t:i áp su(t 106 ÷ 108 mmHg Trong 3ng *t m$t catot có kh n;ng phát x khi c chi u sáng và m$t anot Hình d ng và v0 trí c a các i"n c6c này

c thi t k m$t m*t # m b o cho catot có th# h(p th t3i a thông l ng ánh sáng chi u t:i mà không b0 anot che t3i, m*t khác # sao cho anot thu c t3i a

l ng i"n t' phát x t- anot Trên hình 1.15 bi#u diIn s% & c(u t o c a t bào quang i"n chân không S% & m ch i"n c a nó bi#u diIn trên hình 1.16a S6 thay

Ei c a dòng anot Ia ph thu$c i"n th anot-catot Vak bi#u diIn trên hình 1.16b

Hình 1.15 : T bào quang i n chân không

Có nhi.u cách o nhi"t $, trong ó có th# li"t kê các ph %ng pháp chính :

- Ph %ng pháp quang d6a trên s6 phân b3 phE b5c x nhi"t do dao $ng nhi"t (hi"u 5ng Doppler)

- Ph %ng pháp d6a trên s6 giãn n c a v!t r/n, c a ch(t l@ng ho*c ch(t khí (v:i áp su(t không Ei), ho*c d6a trên t3c $ âm

- Ph %ng pháp d6a trên s6 ph thu$c c a i"n tr vào nhi"t $, hi"u 5ng Seebeck, ho*c d6a trên s6 thay Ei t n s3 dao $ng c a th ch anh

1.4.2.1 Thang nhi t

Thang nhi"t $ nhi"t $ng h,c tuy"t 3i (thang Kelvin): Thang Kelvin, %n v0 là K Trong thang Kelvin này ng 7i ta gán cho nhi"t $ c a i#m cân b)ng c a ba tr ng thái n :c -n :c á- h%i m$t giá tr0 s3 b)ng 273,15K T- thang nhi"t $ nhi"t $ng

h,c tuy"t 3i ng 7i ta ã xác 0nh các thang m:i là thang Celsius và thang Fahrenheit (b)ng cách d0ch chuy#n các giá tr0 nhi"t $)

Thang Celsius: Trong thang o này %n v0 nhi"t $ là (0C), m$t $ Celsius b)ng m$t $ Kelvin Quan h" gi?a nhi"t $ Celsius và nhi"t $ Kalvin c xác 0nh b i bi#u th5c:

− F

i c gi:i h n gía tr0 m$t vài mA # tránh làm nóng u o # có $ nh y cao

ph i s' d ng các i"n tr t %ng 3i l:n Mu3n v!y ph i:

+ Gi m ti t di"n dây, vi"c này b0 gi:i h n vì ti t di"n càng nh@ thì dây càng

dI b0 5t

+ T;ng chi.u dài dây, vi"c này cGng b0 gi:i h n vì t;ng chi.u dài dây thì làm t;ng kích th :c c a i"n tr

* Ch n kim lo i:

D6a vào d i nhi"t c n o và tính ch(t *c bi"t khác ng 7i ta th 7ng làm i"n tr b)ng Pt, Ni ôi khi còn dùng Cu, W # ch t o i"n tr

Platin (Pt) có th# ch t o v:i $ tinh khi t r(t cao (99,99%) i.u này cho phép t;ng

$ chính xác c a các tính ch(t i"n c a v!t li"u Ngoài ra tính tr% hoá h,c, s6 En 0nh trong c(u trúc tinh th# c a platin m b o s6 En 0nh c a các *c tính d n i"n

c a i"n tr ch t o t- v!t li"u này Platin có d i nhi"t $ r$ng T= -2000C ÷ 10000C

n u v@ b o v" cho phép

Nikel (Ni) có $ nh y nhi"t cao h%n platin nhi.u i"n tr c a nikel 1000C l:n g(p 1,617 l n so v:i giá tr0 00C 3i v:i platin thì 1,385 l n Nikel là ch(t có hoá tính hoá h,c cao, dI b0 oxi hoá khi nhi"t $ làm vi"c t;ng i.u này làm gi m tính En 0nh và h n ch d i nhi"t c a nó Nikel làm vi"c nhi"t $ th(p h%n 250 0C

&ng (Cu) c s' d ng trong m$t s3 tr 7ng h p vì s6 thay Ei nhi"t c a các i"n

tr ch t o b)ng &ng có $ tuy n tính cao Tuy nhiên, &ng có ho t tính hoá h,c l:n nên &ng c s' d ng nhi"t $ d :i 1800C và có i"n tr su(t nh@ nên mu3n

có i"n tr l:n thì dây &ng ph i dài

Wonfram (W) có $ nh y cao h%n so v:i platin khi nhi"t $ d :i 100K và nó có th#

c s' d ng nhi"t $ cao h%n v:i $ tuy n tính t3t h%n Wonfram có th# ch t o các s i dây r(t m nh # làm i"n tr có tr0 s3 cao ho*c t3i thi#u hoá kích th :c i"n

tr Tuy nhiên wonfram có $ En 0nh th(p h%n platin và khó tri"t tiêu 5ng su(t Trong b ng 1.2 li"t kê m$t s3 *c tr ng v!t lý quan tr,ng c a các v!t li"u th 7ng dùng ch t o i"n tr Các ký hi"u trong b ng có ý ngh1a nh sau:

* Nhi t k b m t

Nhi"t k b m*t dùng # o nhi"t $ trên b m*t c a v!t r/n Nó c ch t o b)ng

ph ng pháp quang kh/c và s' d ng v!t li"u làm i"n tr là Ni, Fe-Ni ho*c Pt Chi.u dày l:p kim lo i kho ng vài µm và kích th :c nhi"t k kho ng 1cm2.Các *c

tr ng chính c a nhi"t k b m*t nh sau:

+ $ nh y αR : ~5.10-3 /0C 3i v:i tr 7ng h p Ni và Fe-Ni

~4.10-3 /0C 3i v:i tr 7ng h p Pt + D i nhi"t $ s' d ng: T- -1950C n 2600C (Ni, Fe-Ni)

T- -2600C n 14000C (Pt) Trên hình 1.17 bi#u diIn m$t nhi"t k ti p xúc b m*t

Hình 1.17 : Nhi t k b m t

Hình 1.18: Nhi t k dùng i n tr Pt

1.4.2.2.2 Nhi t i n tr

M$t tính ch(t quan tr,ng c a lo i i"n tr này là có $ nh y nhi"t r(t cao (l:n h%n

10 l n so v:i i"n tr kim lo i) H" s3 nhi"t c a chúng có giá tr0 âm và ph thu$c

m nh vào nhi"t $ Nhi"t i"n tr c làm t- hDn h p các oxit bán d n a tinh th#

nh : MgO, MgAl2O4, Mn2O3, Fe3O4, Co2O3, NiO, ZnTiO4

# ch t o nhi"t i"n tr , các b$t oxit c tr$n v:i nhau theo m$t tM l" thích h p, sau ó chúng c nén 0nh d ng và thiêu k t nhi"t $ 1000 0C $ En 0nh ph thu$c vào vi"c ch t o nó và i.u ki"n s' d ng V@ b,c c a nhi"t i"n tr sH b o v"

nó không b0 phá huM hoá h,c và t;ng $ En 0nh khi làm vi"c Trong quá trình s'

d ng c n ph i tránh nh?ng th;ng gián nhi"t $ $t ng$t vì nó có th# làm r ng n5t v!t li"u

c a c m bi n trong vùng nhi"t $ làm vi"c (h.1.20) b)ng cách m/c thêm m$t i"n tr ph (song song ho*c n3i ti p tuP thu$c vào m ch o)

+ Kho ng nhi"t $ s' d ng b0 h n ch trong d i t- -50 0C n 120 0C

Các i"n tr silic c ch t o b)ng công ngh" khu ch tán t p ch(t vào %n tinh th# silic S6 thay Ei nhi"t c a i"n tr su(t c a silic ph thu$c vào n&ng $ pha t p và vào nhi"t $

N u nhi"t $ nh@ h%n 1200C, i"n tr su(t t;ng khi nhi"t $ t;ng do $ linh $ng

c a h t t i gi m mà n&ng $ c a chúng trên th6c t l i không Ei N&ng $ không

Ei c t o ra do pha t p, nó l:n h%n r(t nhi.u so v:i n&ng $ gây nên b i s6 ion hoá (hình thành c*p i"n t'- lD tr3ng) H" s3 nhi"t $ c a i"n tr càng nh@ khi pha

t p càng m nh

Khi nhi"t $ l:n h%n 120 0C, i"n tr su(t gi m khi nhi"t $ t;ng Quá trình ion hoá

do nhi"t (chuy#n m5c c a i"n t' t- vùng hoá tr0 lên vùng d n) chi m u th làm cho n&ng $ h t t i t;ng lên l:n h%n là n&ng $ pha t p: ây là tr 7ng h p bán d n riêng

Hình 1.20 : S ph thu c nhi t c a i n tr silic

1.4.2.3 o nhi t b*ng iot và tranzitor

1.4.2.3.1 c i m chung – nh y nhi t

Có th# o nhi"t $ b)ng cách s' d ng linh ki"n nh y c m là iot ho*c tranzitor m/c theo ki#u iot (n3i B và C) phân c6c thu!n v:i I không Ei (hình1.21) i"n áp gi?a hai c6c sH là hàm c a nhi"t $

$ nh y nhi"t c a iot ho*c tranzitor m/c theo ki#u iot xác 0nh b i bi#u th5c :

S = dT

h ng c a dòng ng c I0 $ nh y nhi"t trong tr 7ng h p này c tính theo bi#u th5c:

S =

dT

V V

I

$ nh y nhi"t này l:n h%n nhi.u so v:i tr 7ng h p dùng c*p nhi"t nh ng nh@ h%n

so v:i tr 7ng h p nhi"t i"n tr i.u *c bi"t là không c n nhi"t $ chuKn D i nhi"t $ làm vi"c b0 h n ch do s6 thay Ei tính ch(t i"n c a c m bi n các nhi"t

$ gi:i h n và n)m trong kho ng T = -500C n 1500C Trong kho ng nhi"t $ này

c m bi n có $ En 0nh cao

1.4.2.3.2 Quan h i n áp – nhi t

Xét tr 7ng h p dùng c*p tranzitor Q1 và Q2 hình 3.12c Gi s' dòng I0 gi3ng nhau cho hai Tranzitor, dòng i"n ch y qua các tranzitor là I1 và I2, i"n th B- E t %ng 5ng là V1, V2, khi ó:

I1 = I0 exp

KT

qV1 → V1 =

q

KTln

q

KTln

K

$ nh y nhi"t nh@ h%n so v:i tr 7ng h p chL dùng m$t iot ho*c m$t tranzitor,

nh ng v nguyên t/c không ph thu$c vào T $ tuy n tính trong tr 7ng h p này

c c i thi"n m$t cách áng k#

1.4.3 C M BI N V+ TRÍ VÀ D+CH CHUY,N

Có hai ph %ng pháp c% b n # xác 0nh v0 trí và d0ch chuy#n Ph %ng pháp th5 nh(t (s' d ng nhi.u h%n c ), c m bi n cung c(p m$t tín hi"u là hàm ph thu$c vào v0 trí

c a m$t trong nh?ng ph n t' c a c m bi n, &ng th7i ph n t' ó có liên quan v:i v!t di $ng mà ta c n o s6 d0ch chuy#n c a v!t th# M$t s3 c m bi n lo i này có c(u t o bao g&m m$t tr kháng có m$t trong nh?ng *c tr ng hình h,c ho*c kích

th :c thay Ei theo v0 trí c a ph n t' $ng nh : i"n th k , cu$n c m có lõi $ng,

… Ph %ng pháp th5 hai (ít 5ng d ng h%n), 5ng v:i m$t d0ch chuy#n c% b n (m$t

%n v0 d0ch chuy#n), c m bi n sH phát ra m$t xung Khi ó v0 trí và d0ch chuy#n

c xác 0nh b)ng cách m s3 xung phát ra

Hình 1.22: Các d ng i n th k

a) !i n th k d ch chuy n th&ng b) !i n th k d ch chuy n tròn i"n k g&m m$t i"n tr c3 0nh Rn, trên ó có m$t ti p xúc i"n có th# di chuy#n g,i là con ch y Con ch y này c g/n c% h,c v:i v!t chuy#n $ng c n nghiên c5u

(cách i"n nhau) Giá tr0 c a i"n tr o gi?a con ch y và m$t u c a c a i"n tr

Rn là hàm ph thu$c vào v0 trí c a con ch y (cGng chính là v0 trí c a v!t chuy#n

$ng) M*t khác nó cGng ph thu$c vào b n thân i"n tr Rn N u i"n tr Rn c

ch t o &ng u thì i"n k sH tuy n tính và R tM l" v:i v0 trí c a con ch y

Ph th ôc vào d ng hình h,c c a Rn và d ng chuy#n $ng c a con ch y, ng 7i ta phân bi"t hai lo i i"n th k :

+ i"n th k d0ch chuy#n thNng (h1.22a):

Các i"n tr có th# t&n t i d ng cu$n dây ho*c b;ng d n i"n tr d ng cu$n dây

ph i không b0 mài mòn, &ng th7i h" s3 nhi"t αR c a i"n tr ph i nh@ và En 0nh Các h p kim thông d ng dùng làm i"n tr là Ni- Cr, Ni- Cu, Ni-Cr-Fe, Ag-Pd Các dây d n này c cu3n trên lõi cách i"n (b)ng thuM tinh, g3m, nh6a), còn b n thân dây thì cách i"n b)ng êmay ho*c b)ng m$t l:p oxit trên b m*t

Các i"n tr th 7ng c ch t o v:i các giá tr0 Rn n)m trong kho ng t- 1 KΩ n

100 KΩ, ôi khi t 1 MΩ TuP t-ng tr 7ng h p c th#, $ chính xác c a i"n tr

có th# là 20%, 10% và ôi khi t t:i 5% Trên th6c t không òi h@i $ chính xác cao vì tín hi"u o chL ph thu$c vào tM s3 R (x)/Rn

1.4.3.1.2 i n th k không dùng con ch y c h c

Nh?ng nh c i#m c% b n c a i"n th k dùng con ch y c% h,c là s6 c, xát, ti ng &n và m(t ti p xúc Chúng có th# c kh/c ph c b)ng cách s' d ng liên k t quang ho*c t- i"n th k tròn dùng con tr@ quang có c(u t o g&m iot phát quang, b;ng ti p xúc, b;ng o và b;ng d n B;ng i"n tr o c phân cách v:i b;ng d n ti p xúc b i m$t b;ng quang d n r(t m nh (làm b)ng CdSe) trên ó có con tr@ quang d0ch chuy#n khi tr c c a i"n th quay (h 1.23a)

i"n tr c a vùng quang d n gi m áng k# trong khu v6c c chi u sáng t o lên s6 liên

k t gi?a b;ng o và b;ng ti p xúc Th7i gian áp 5ng c a v!t li"u quang d n (kho ng vài

ch c ms) quy t 0nh t n s3 d0ch chuy#n c6c i c a con tr@ quang (h.1.23b)

Hình 1.23: !i n th k quay dùng con tr quang; a) s " nguyên lý

b) s thay i c a i n tr theo th i gian khi b chi u sáng 1.4.3.1.3 i n th k t

i"n th k t- bao g&m hai t- i"n tr R1 và R2 m/c n3i ti p (h.1.24a) m$t nam châm v1nh c'u c g/n v:i tr c quay c a i"n th k sH bao ph m$t ph n c a i"n tr R1 và R2, ph n b0 bao ph này thay Ei theo v0 trí góc c a tr c Tr 7ng c m 5ng t- nam châm gây nên s6 thay Ei áng k# c a i"n tr nh?ng ph n c a R1, R2 b0 nh h ng

i"n áp ngu&n Es c *t gi?a hai i#m 1 và 3, i"n áp o Vm l(y t- i#m chung ( i#m 2) và m$t trong hai u (1 ho*c 3) Bi#u th5c c a i"n áp o c vi t d :i

d ng:

Vm =

2 1

1

R R

R + Es =

R

R1

trong ó R1 là hàm ph thu$c vào v0 trí góc tr c quay, v0 trí này xác 0nh ph n c a

1.4.3.2.1 Nguyên t c o

T3c $ truy.n sóng àn h&i trong ch(t r/n có giá tr0 V~103 m/s T3c $ này nh@ h%n kho ng 105 l n t3c $ truy.n sóng i"n t- trong chân không

Gi?a hai i#m trong v!t r/n cách nhau m$t kho ng b)ng l, th7i gian truPên sóng

tp= l /V, ngh1a là tp ~ ms khi l ~ m và tp ~ µs khi l ~ mm Th7i gian tp có th# o

c m$t cách dI dàng, vì v!y n u bi t tr :c t3c ô truy.n sóng V thì có th# xác 0nh c kho ng cách l

C m bi n truy.n sóng àn h&i có c(u t o bao g&m:

+V!t r/n truy.n sóng (d ng t(m, thanh, 3ng)

+Máy phát sóng àn h&i g/n v:i v!t r/n truy.n sóng

+B$ thu sóng *t cách máy phát m$t kho ng l c n o Máy thhu có nhi"m v

Th7i gian tp t- khi tín hi"u xu(t hi"n máy phát n khi nó c ti p nh!n máy thu có th# o c nh7 thi t b0 có s' d ng &ng h& m xung có chu kP tH (h1.25)

TuP thu$c vào d ng kích th :c, sóng àn h&i có th# là :

+ Sóng kh3i d,c ho*c ngang

+ Sóng b m*t