Nghiên cứu Cảm biến Chất Lỏng Kiểu Tụ Điện Cho Ứng Dụng Cảm Nhận Thay Đổi Môi Trường Trong Kênh Dẫn

Nghiên cứu Cảm biến Chất Lỏng Kiểu Tụ Điện Cho Ứng Dụng Cảm Nhận Thay Đổi Môi Trường Trong Kênh Dẫn

Tác giả: Nguyễn Đắc Hải

Lĩnh vực: Kỹ thuật Điện tử

Nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu và phát triển các cảm biến kiểu tụ điện nhằm ứng dụng vào việc cảm nhận các thay đổi môi trường trong các kênh dẫn chất lỏng. Các kênh dẫn này có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, y tế và khai khoáng. Việc phát hiện và loại bỏ tạp chất trong các kênh dẫn là một yêu cầu thực tiễn quan trọng.

Cảm biến kiểu tụ điện được lựa chọn bởi cấu tạo đơn giản, khả năng hoạt động trong nhiều môi trường, kể cả những môi trường khắc nghiệt. Cấu trúc này có khả năng chuyển đổi sự thay đổi về vị trí, khoảng cách hoặc chất điện môi thành tín hiệu điện dung, từ đó phát hiện sự thay đổi của một trong ba thông số của tụ điện (khoảng cách, diện tích tấm điện cực, hằng số điện môi).

Luận án đi sâu vào thiết kế, mô phỏng và chế tạo các loại cảm biến tụ điện khác nhau, bao gồm cảm biến ba điện cực hình cung tròn, cảm biến ba điện cực thẳng và cảm biến ba điện cực hình chữ U. Các cấu trúc này được thiết kế để ứng dụng cho cả kênh dẫn chất lỏng dẫn điện và không dẫn điện, có khả năng phát hiện các tác nhân như bọt khí, hạt kim loại và giọt nước.

Các phương pháp nghiên cứu bao gồm lý thuyết cơ học chất rắn, chất lỏng cổ điển, mô phỏng bằng phần mềm Matlab, Comsol, Ansoft Maxwell, chế tạo cấu trúc dựa trên công nghệ PCB và đo đạc đánh giá bằng các thiết bị điện tử chuyên dụng.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: TỔNG QUAN
• Chương 2: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG CẢM BIẾN CHẤT LỎNG KIỂU TỤ ĐIỆN
• Chương 3: CHẾ TẠO CẢM BIẾN, THIẾT LẬP HỆ ĐO
• Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN