磁性液體磁粘特性及其對(duì)微壓差傳感器動(dòng)態(tài)特性影響的研究.pdf

1、磁性液體由于其流動(dòng)性和超順磁性，在傳感器方面的應(yīng)用越來越廣泛。對(duì)磁性液體微壓差傳感器動(dòng)態(tài)性能的分析是推動(dòng)其應(yīng)用的關(guān)鍵，而磁性液體粘度在磁場(chǎng)中的變化對(duì)其動(dòng)態(tài)特性有重要影響，因此本文對(duì)磁性液體的磁粘特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，建立了考慮磁粘特性的傳感器磁-機(jī)械強(qiáng)耦合模型，進(jìn)行了傳感器靜動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)而分析了傳感器動(dòng)態(tài)特性的影響因素，為磁性液體微壓差傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和實(shí)用化提供理論依據(jù)。本文的主要研究工作如下：
　　（1）闡述

2、了磁性液體粘度的多個(gè)影響因素：表面活性劑、溫度等；對(duì)磁性液體粘度在磁場(chǎng)下的變化情況作了理論分析，得到一定條件下，粘度隨磁場(chǎng)的變化關(guān)系。
　?。?）利用亥姆霍茲線圈原理，設(shè)計(jì)了磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的均勻交直流磁場(chǎng)發(fā)生裝置，構(gòu)建磁性液體磁粘特性測(cè)試系統(tǒng)，得到磁性液體的磁粘特性曲線，為傳感器動(dòng)態(tài)特性的建模研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　?。?）基于流體運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，建立了考慮磁粘特性的微壓差傳感器磁-機(jī)械強(qiáng)耦合模型，對(duì)傳感器內(nèi)的磁場(chǎng)和流體場(chǎng)進(jìn)行仿真

3、分析，其結(jié)果與理論具有一致性。
　?。?）選擇適合微壓差傳感器的磁性液體，進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的測(cè)量；確定了傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和激勵(lì)源等，選擇了數(shù)字微壓源、激波管階躍壓力源和微小正弦壓力源作為壓力源，為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性的研究提供了平臺(tái)。
　?。?）通過微壓差傳感器的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，得到其輸入-輸出特性曲線，計(jì)算了傳感器的靜態(tài)性能參數(shù)；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了傳感器的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行了時(shí)域和頻域的動(dòng)態(tài)性能分析，得到傳遞函數(shù)與幅頻特性曲線；最后將實(shí)驗(yàn)