BTL Thiết kế hệ thống vi cơ điện tử
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.51 MB, 28 trang )
Thiết kế cảm biến lưu lượng sử dụng
hiệu ứng điện dung trong đo vận tốc dòng khí trong ống
dẫn khí tự nhiên
Nhóm sinh viên thực hiên:
Nguyễn Văn Sơn
Đồng Tuấn Anh
Nguyễn Tài Trưởng
Nguyễn Đức Tiến
• Phân chia nhiệm vụ
Tên thành viên
Nhiệm vụ
Nguyễn Văn Sơn
Tính toán mô hình
Đồng Tuấn Anh
Mô phỏng thiết kế
Nguyễn Tài Trưởng
Qui trình chế tạo mô hình
Nguyễn Đức Tiến
Thiết kế mô hình ,Xử lý tín hiệu
2
• Xử lý tín hiệu
3
2
• Chế Tạo
1
• Tính toán thiết kế , mô phỏng
• Tổng quan:
• Chọn mô hình
1. Chọn mô hình
Mô hình đơn giản
Mô hình chế tạo Mô
Dò
Khung hỗ trợ
Chiều sâu
Sensor flow
Ưu điểm
•
•
Quá trình thử nghiệm đơn giản
Chi phí sản phẩm nhỏ 2$ nếu sản
suất hàng loạt, khối
•
không nhạy cảm với sự dao động
nhiệt độ
Hạn chế
•
đo lưu lượng khí tối đa với vận
tốc 15m/s
2. Tính toán thiết kế mô phỏng
Đơn giản hóa mô hình:
2. Tính toán thiết kế:
1
Fd = CD ( ρ v 2 ) A
2
CD
là hệ số kéo
ρ
là mật độ khí
v
A
là vận tốc trung bình dòng khí
là diện tích của tấm Paddle
(1)
Xác định khối tâm của cơ hệ, ta có thể tìm được vị trí đặt lực
Lđược
1 tính như sau
Fd
tại
1 1 9d + 6 f + 19δ Af
L1 = + +
÷
2 2
6
L
Af + Ap
L
÷
÷
(2)
Thông số
Kí hiệu
Kích thước
A0
30.25 mm
Chiều dài tấm
L
2 mm
Chiều rộng tấm
w
4 mm
Chiều dày thiết bị
t
100 μm
Chiều dài dầm
l
1 mm
Chiều rộng dầm
wb
95 μm
Chiều rộng bản tụ
wf
10 μm
Khoảng cách giữa hai bản tụ
g
10 μm
δ
10 μm
Khoảng cách xếp chồng giữa các bản tụ
d
280 μm
Khoảng cách giữa các khung tụ điện
f
100 μm
Số lượng các tụ điện
N
287
Cỡ chip
δ
Khoảng cách giữa bản tụ và khung
2
Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng
3. Chế tạo
•
•
Thiết bị được chế tạo trên lớp Silicon-on-Insulator (SOI) wafers
Sử dụng công nghệ vi cơ khối với 3 mặt lạ
Mặt lạ cho quá trình chế tạo
Si wafer
Kết quả chế tạo
4. Xử lý tín hiệu
Quạt
Máy đo điện dung
Máy đo vận tốc
Ống dẫn khí
Đường đặc tính
C(pF)
Thực nghiệm
Lý thuyết
Vận tốc (m/s)
Máy đo điện dung
Laser nhiệt
Trạm dò
Sensor Tấm sưởi
Thí nghiệm khi thay đổi nhiệt độ
