[发明专利]一种贴片式微型磁流体转速传感器及其制备方法

说明书

本发明公开一种贴片式微型磁流体转速传感器及其制备方法，所述转速传感器包括传感器底座、设置在传感器底座内部的传感器腔体、套设在传感器腔体内的转速感应环、设置在转速感应环中间的测速轴；所述传感器腔体底部设置有用作电流信号输入端的第一导电涂层，转速感应环为开口环且所述转速感应环内部设置有用作电流信号输出端的第二导电涂层，传感器腔体内填充有磁流体溶液，测速轴上设置有用于控制磁流体溶液中的非磁性导电颗粒进行自组装的磁性体贴片。本发明转速传感器具有结构简单，加工成本较低，同时磁流体又具有良好的密封、散热和润滑性能，可应用于灰尘、水下等极端环境，极大地提高了转速传感器的响应速度、稳定性、可靠性和经济性。

技术领域

本发明涉及转速传感器领域，尤其涉及一种贴片式微型磁流体转速传感器及其制备方法。

背景技术

转速传感器是一种将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器，转速传感器属于间接式测量装置，常见的转速传感器可用于机械加工、电磁加工和混合加工等方法制造。按信号形式的不同，转速传感器可分为模拟式和数字式，其种类繁多且应用极广。常见的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。

现有技术主要通过直接传递转动状态来进行转速测量，但这种形式造成测速传感器对测速轴产生了一定量的负载和阻力，这种现象在微型机电系统中尤为明显。另外内部传感器的轴瓦在带电状况下不断摩擦，也极易发热，甚至磨损之后还可能产生电火花，严重影响电连接器的性能，并导致危险事故的发生。另外，目前大多数微型转速传感器需要使用精密微加工来制造传感器核心部件，一是这种传感器在设计上需要复杂的微观结构，二是这样的特殊结构需要的加工成本通常也非常高，导致整个转速传感器的成本骤然升高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种贴片式微型磁流体转速传感器及其制备方法，旨在解决现有转速传感器结构复杂，响应速度慢，可靠性、稳定性较差以及生产成本较高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种贴片式微型磁流体转速传感器，其中，包括传感器底座、设置在传感器底座内部的传感器腔体、套设在所述传感器腔体内的转速感应环、设置在所述转速感应环中间的测速轴；所述传感器腔体底部设置有用作电流信号输入端的第一导电涂层，所述转速感应环为开口环且所述转速感应环内部设置有用作电流信号输出端的第二导电涂层，所述传感器腔体内填充有磁流体溶液，所述磁流体溶液包括非磁性导电颗粒以及绝缘磁性流体，所述测速轴上设置有用于控制磁流体中的非磁性导电颗粒进行自组装的磁性体贴片。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述传感器底座侧面设置有用于防止磁流体溶液泄露的端盖。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述第一导电涂层与转速感应环之间形成的环状空隙大小为100-500微米。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述非磁性颗粒导电颗粒选自纳米级铜粉、纳米级铝粉、纳米级银粉、纳米级银线和碳纳米管中的一种或多种。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述测速轴上均匀地在一个圆周上设置有至少两条磁性体贴片，且相邻两个磁性体贴片之间的间距小于所述转速感应环的开口宽度。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述端盖上设置有用于安装永磁铁的安装槽。

所述的贴片式微型磁流体转速传感器，其中，所述磁性体贴片由α-四氧化三铁或三氧化二铁纳米颗粒混入到胶体材料中制得。

一种贴片式微型磁流体转速传感器的制备方法，其中，包括步骤：

根据非磁性微纳米导电颗粒的物理化学性质选用不同基液的绝缘磁流体进行悬浮溶解，制得磁流体溶液；