磁性液體磁粘特性及其對微壓差傳感器動態(tài)特性影響的研究.pdf

1、磁性液體由于其流動性和超順磁性，在傳感器方面的應用越來越廣泛。對磁性液體微壓差傳感器動態(tài)性能的分析是推動其應用的關鍵，而磁性液體粘度在磁場中的變化對其動態(tài)特性有重要影響，因此本文對磁性液體的磁粘特性進行了理論分析和實驗研究，建立了考慮磁粘特性的傳感器磁-機械強耦合模型，進行了傳感器靜動態(tài)特性的實驗研究，進而分析了傳感器動態(tài)特性的影響因素，為磁性液體微壓差傳感器的結構優(yōu)化和實用化提供理論依據。本文的主要研究工作如下：
　?。?）闡述

2、了磁性液體粘度的多個影響因素：表面活性劑、溫度等；對磁性液體粘度在磁場下的變化情況作了理論分析，得到一定條件下，粘度隨磁場的變化關系。
　?。?）利用亥姆霍茲線圈原理，設計了磁場強度可調的均勻交直流磁場發(fā)生裝置，構建磁性液體磁粘特性測試系統，得到磁性液體的磁粘特性曲線，為傳感器動態(tài)特性的建模研究提供了數據基礎。
　?。?）基于流體運動學方程，建立了考慮磁粘特性的微壓差傳感器磁-機械強耦合模型，對傳感器內的磁場和流體場進行仿真

3、分析，其結果與理論具有一致性。
　?。?）選擇適合微壓差傳感器的磁性液體，進行了相關參數的測量；確定了傳感器的結構參數和激勵源等，選擇了數字微壓源、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)、動態(tài)特性的研究提供了平臺。
　　（5）通過微壓差傳感器的靜態(tài)實驗，得到其輸入-輸出特性曲線，計算了傳感器的靜態(tài)性能參數；在此基礎上進行了傳感器的動態(tài)實驗，對其進行了時域和頻域的動態(tài)性能分析，得到傳遞函數與幅頻特性曲線；最后將實驗