[实用新型]一种磁性液体微压差角速度传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于磁性液体微压传感器的技术领域，提出一种磁性液体微压差角速度传感器。

背景技术

磁性液体是将众多的铁磁性或压铁磁性微粒高度弥散于液态载液中而构成的一种高稳定性的胶体溶液。微粒与载液通过界面活性剂浑成的这种磁液即使在重力场、电场、磁场作用下也能长期稳定的存在，不产生沉淀与分离，具有实用性。

磁性液体中的磁性微粒通常为Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、FeN₃、Fe及稀土合金等固体超细微粒。常见的磁性微粒尺寸小于10nm，呈超顺磁性。制备磁性微粒的方法有很多种，如机械研磨法、化学共沉淀法、溶胶一凝胶法、反相微乳液法、高温分解法和超声波化学方法等。

表面活性剂是具有两亲性结构的有机物，包覆在磁性微粒表面防止其团聚。其一端为活性基团(如羧基、硫酸根、磷酸根、羟基等)；另一端是长链的有机分子，使磁性粒子具有亲水或亲油性，它伸人到基液中，当基液与官能团的外端具有相似结构时，它们就能很好地相互溶解。由于磁性粒子表面包覆了外端带有同种电荷的表面活性剂，因此粒子之间会相互排斥，从而阻止了团聚或沉淀的发生。

基液是磁性微粒存在的介质，它的性质决定着磁性纳米微粒的用途。如在医学上，具有生物活性的水基磁性液体可用于靶向药物、核磁共振造影剂、磁性免疫细胞的分离和磁热疗法治肿瘤等方面。而油溶性磁性液体可用于扬声器、阻尼器以及磁性液体密封技术、磁性液体润滑技术、磁性液体研磨技术、磁性液体传感技术等领域。

磁性液体作为一种新型的磁性液体材料，具有传感器结构所需要的许多特性：胶体介质悬浮、弹性稳定惯性体、比例阻尼、磁性液体浮力伺服环等，其独特的性能吸引越来越多的研究人员对其在传感器领域的理论及应用进行研究。美国、德国、日本、罗马尼亚等国学者在新型磁性液体传感器都做了大量工作，相关专利成果不断涌现，广泛用于航空航天和国防军事领域，解决各种特殊、复杂、高精度、条件恶劣下的测试问题。

基于对磁性液体微压传感器的研究，本实用新型提出一种磁性液体微压差角速度传感器，该传感器具有高线性度、高灵敏度、高精度、结构简单和低成本的优点。

发明内容

本实用新型涉及磁性液体微压传感器的技术领域，提出一种磁性液体微压差角速度传感器。

为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案如下：

一种磁性液体微压差角速度传感器，所述的装置包括一组激励线圈，两组感应线圈，磁性液体，中心附有凹槽有机玻璃管，橡皮塞。

本实用新型实施方式是：一组激励线圈绕于有机玻璃管凹槽内侧和有机玻璃管外壁内侧，激励线圈采用首尾串联接法。两组感应线圈分别绕于有机玻璃管凹槽外侧，有机玻璃管外壁外侧，感应线圈绕组采用同名端串联组成差动方式输出。磁性液体从有机玻璃管上部小孔放入，橡皮塞堵住有机玻璃管小孔。当有机玻璃管转动时，因离心力作用使磁性液体液面中心和外部高度差不为零，从而使感应线圈输出不再平衡，据理论分析，传感器的输出电压即感应线圈的输出压差与输入的微压差成正比。

激励信号源采用的是CA1640-02型函数发生器，其开路输出峰-峰电压范围为1mVP-P～20VP-P，频率范围为0.2Hz～2MHz。函数发生器产生的信号接入传感器的激励线圈，两组感应线圈反相串接用于提供压差△U，输出电压△U经过放大、整流、滤波后转化为直流电压，可通过示波器读出来。

本实用新型的特色与优势在于：具有高线性度、高灵敏度、高精度、结构简单和低成本等优点，磁性液体微压差角速度传感器还将在实现微压差测量方面有所突破，克服了像压阻式压差传感器所存在较大的滞后和蠕变现象、固有频率低、受温度影响严重且线性度较差等缺点；克服了像电容式压差传感器受温度、湿度、电容介质的影响大，配套仪器要求高，非接触性测量精度差等缺点；克服了像谐振式压力传感器的存在同频干扰的问题，如果干扰信号过大，其的品质因数会显著下降等缺点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型所用磁性液体的组成。

具体实施方法

下面结合附图进一步说明实施方法：

如图1，一组激励线圈2绕于有机玻璃管5凹槽内侧和有机玻璃管5外壁内侧，激励线圈2采用首尾串联接法。一组感应线圈1绕于有机玻璃管5凹槽外侧和有机玻璃管5外壁外侧，感应线圈1绕组采用同名端串联组成差动方式输出。磁性液体4从有机玻璃管5上部小孔放入，橡皮塞3堵住有机玻璃管5小孔。