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磁性液体加速度传感器的理论与实验研究

赵晓光  
【摘要】: 磁性液体是一种新型的功能材料,它具有流动性与磁性材料的磁性,是唯一可以在常温下存在的液态超顺磁性物质。磁性液体加速度传感器是利用磁性液体永磁悬浮理论设计的新型传感器,结构简单可靠且低频性能良好,被广泛应用于军事及航空领域。 本文主要研究工作包括: (1)本文在详细分析磁性液体的永磁悬浮理论的基础上,实验研究了传感器外壳尺寸、永磁体尺寸、磁性液体的饱和磁化强度及其注入量对永磁悬浮力的影响,得出了磁铁尺寸及磁性液体注入量为永磁悬浮力的主要影响因素。 (2)根据实验结果,分析了以上因素对传感器性能的影响规律。 (3)基于理论分析和实验结论,设计出了传感器的本体。 (4)实验研究了传感器励磁频率对传感器性能的影响,根据该实验研究结果设计出传感器的电路。 (5)最后,对传感器的性能进行了测试,得出其灵敏度大约为15.3V/g。 本文对磁性液体永磁悬浮原理的实验研究不仅为磁性液体加速度传感器设计进行了前期准备,而且为磁性液体二阶浮力原理的其它应用奠定了基础。设计出的传感器电路和传感器本体为本项目的后续研究提供了铺垫。


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