巨磁电阻传感器对铁磁流体的动态检测

研究一种集成微流道的巨磁电阻(GMR)传感器对铁磁流体的动态检测。利用SU-8胶和PDMS键合在巨磁电阻传感器上集成微流道。铁磁流体为直径10 nm的Fe3O4悬浮溶液。巨磁电阻传感器通过直接测量铁磁流体流过有效检测区域时磁珠的感应场,实现对铁磁流体的动态检测。为使检测的灵敏度最大,综合考虑了外加磁场对传感器灵敏度和磁珠感应场的影响。实验结果表明巨磁电阻传感器能够检测到铁磁流体的流动,且传感器信号与微流道中铁磁流体的磁珠浓度成正比。

磁性液体加速度传感器的输入输出特性实验

设计了一种由一对磁铁产生回复力的磁性液体加速度传感器,在确定电源电压和频率后,对不同回复力下的输出电压随倾斜角的变化关系进行了研究,并对输入输出曲线的线性部分进行了理论分析和模拟.研究表明:当两个产生回复力的磁铁距离为100 mm时,实验曲线的线性部分和理论曲线基本一致;线性部分最大值时,惯性质量块的偏移量为13 mm.

磁性液体与加速度传感器的输出特性关系研究

设计了一种由一对磁铁产生回复力的磁性液体加速度传感器。在确定电源电压的峰峰值和频率后,对产生回复力的磁铁在不同距离(80～140 mm)、惯性质量块吸附不同体积的磁性液体(1～2.5 ml)、不同体积分数的磁性液体(0.5%～7%)与输出电压随加速度的变化关系进行了实验和理论研究,输出电压与加速度的关系随着回复距离的增大而增大、随着磁性液体体积的增多而增大、随着磁性液体体积分数增大而增大,实验数据与理论曲线基本一致。

磁性液体传感器一阶悬浮力的理论计算和仿真分析

一阶悬浮力是磁性液体传感器的设计关键。利用任意多物理场直接耦合分析软件COMSOL multiphysics仿真分析了磁性液体一阶悬浮力,一阶悬浮力在最大偏心距纵坐标为-2.5mm,横坐标在-20~25mm的范围内呈周期分布,其平均值为38.43N。同时对没考虑磁场和流场耦合情况下的一阶悬浮力进行了理论计算,仿真和理论计算均表明一阶悬浮力与偏心距离间存在非线性关系,一阶悬浮力的理论计算结果大于仿真分析结果,偏心距越大,理论计算与仿真分析的结果相差越大。磁性液体传感器的设计应该考虑磁场和流场的耦合作用。

磁性液体磁表面张力测试及其液膜拉脱过程受力分析

使用拉脱法测量了磁性液体的磁表面张力,根据计算机实时采集电压随时间的变化数据得到U-t曲线,进而将液膜拉脱过程分为6个阶段,分别研究了每个阶段的电压变化原因.无外加磁场作用时2F号磁性液体存在一电压变化较平缓的阶段,而白油和1F磁性液体并未出现此现象,这主要是因为白油和1F磁性液体表面张力较大,2F号磁性液体的表面张力较小造成.有外加磁场作用时,磁性液体的磁表面张力增加,主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用.

磁性液体惯性传感器的研究综述

磁性液体惯性传感器是一种磁性液体的新型应用器件.介绍了近年来磁性液体惯性传感器的发展,根据传感器磁芯类型对磁性液体惯性传感器进行了分类,介绍了近年来国内外磁性液体惯性传感器的研究状况.

一种磁性液体加速度传感器模型的参数辨识方法

针对磁性液体加速度传感器模型的参数辨识问题,提出一种改进混沌粒子群算法。该算法利用改进的logistic映射对粒子群进行混沌初始化,并采用抛物线规律对迭代过程中的惯性权重进行实时调节,算法最终辨识出了传感器中磁芯吸附磁性液体后的等效长度、等效半径及等效相对磁导率。实验结果表明,该方法辨识出的参数相对误差小于0.85%,且辨识曲线与参考曲线的拟合度在94.37%以上。

基于铁磁性液体的微差压传感器研究

差压是一种重要的力学参数,为了提高差压的测量精度,应用新型纳米材料——磁性液体设计了一种微差压传感器,建立了传感器的理论模型并对其输入输出关系进行了理论推导。该传感器采用螺线管式差动变压器的工作原理,其核心部分是可变互感,利用磁性液体兼具磁性和流动性的特点实现微差压的测量。实验表明,该种磁性液体微差压传感器具有工作压力范围大、线性度好、灵敏度高、稳定可靠等优点,可以广泛应用于工业过程控制、机械制造、生物医学工程等许多领域。