發(fā)布時(shí)間：2025-04-18 06:23

　　 磁流體具有磁性和流體流變特性,是一種新型功能材料,在傳感領(lǐng)域多有應(yīng)用。文中分析了磁流體磁性液滴的特性,提出了利用磁性液滴代替鐵芯實(shí)現(xiàn)差動(dòng)變壓器式位移傳感器的方案,設(shè)計(jì)出傳感器原理樣機(jī)以及信號(hào)調(diào)理電路,進(jìn)行了測(cè)試臺(tái)的構(gòu)建,完成了性能測(cè)試,得到了靈敏度等基本特性數(shù)據(jù),最后對(duì)誤差進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,用磁流體液滴代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵芯實(shí)現(xiàn)差動(dòng)變壓器式位移測(cè)量具有死區(qū)小、長(zhǎng)壽命以及高靈敏度等特點(diǎn)。

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 磁性液體式差動(dòng)變壓器位移傳感器

磁流體差動(dòng)位移傳感器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括磁性液體、雙層球殼、連接桿、密封圈、筒體、激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈。磁性液體采用Fe3O4磁載子,基液為潤(rùn)滑油,整體密度為1.2g/mm3。雙層球殼采用PLA材料打印,密度為0.82g/mm3。磁性液體封裝在雙層球殼內(nèi),通過(guò)設(shè)計(jì)雙層球殼....

圖2 磁性液體球殼示意圖

圖1磁性液體式差動(dòng)變壓器位移傳感器在筒體內(nèi)注水,球體在筒體內(nèi)懸浮在水中,一根貫通球殼的連接桿來(lái)帶動(dòng)磁性液體球的移動(dòng)。線圈分為兩層,外部為激勵(lì)線圈,內(nèi)部為感應(yīng)線圈。感應(yīng)線圈是2個(gè)對(duì)稱的次級(jí)線圈,在激勵(lì)線圈中引入勵(lì)磁信號(hào),磁性液體球由于受到梯度磁場(chǎng)力的作用而向梯度最小的地方移動(dòng),即....

圖3 檢測(cè)電路原理框圖

通過(guò)該傳感器測(cè)位移時(shí),根據(jù)得到的電壓值經(jīng)過(guò)標(biāo)定后即可得到對(duì)應(yīng)的位移z,從而進(jìn)行數(shù)值讀取[7]。測(cè)量電路如圖3所示。由于產(chǎn)生的差動(dòng)電壓輸出存在極性,在正向和反向產(chǎn)生的電壓差在相位上相差180°,這里利用相敏檢波電路來(lái)測(cè)量極性。3傳感器樣機(jī)及測(cè)試

圖4 傳感器樣機(jī)

按圖1所示構(gòu)建磁性液體位移傳感器,測(cè)量相關(guān)的指標(biāo)如下:飽和磁化強(qiáng)度為400GS,密度為1.2g/mL,表面張力為2.9μN(yùn)·m,環(huán)境溫度為27℃時(shí)黏度為6mPa·s,水中溶解度可忽略,表觀為黑色液體[5]。在常溫下,將其注入到球殼后插入連接桿后密封,然后裝入充滿水的線....

本文編號(hào)：4040674