多泵磁流体动力学角速度传感器的低频拓展设计研究

作     者：纪越 闫国忠 李醒飞 张彦鹏 Ji Yue;Yan Guozhong;Li Xingfei;Zhang Yanpeng

作者机构：天津工业大学控制科学与工程学院天津300387 天津工业大学天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2021年第42卷第11期

页      面：54-61页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62173245 61733012)项目资助 

主　　题：角速度传感器 磁流体动力学 低频检测 多磁流体泵结构 科里奥利力 

摘      要：针对磁流体动力角速度传感器对低频(1 Hz)信号检测性能差的问题,在原有的角速度传感器的基础上提出了一种含多磁流体动力泵的角速度传感器。采用改进传感器机械结构的方法,在流体通道边缘周向上均匀构建多个磁流体动力泵,并优化了流体泵磁极形状,以提高流体传感环中径向流速分布大小与稳定性,增强低频下科里奥利力效应。仿真与实验结果表明设计的多泵结构传感器相比于单泵结构,径向流速分布提高了20.28%,流体泵通道磁场均匀度增加了38.36%。测试实验中施加补偿电流后,传感器可以实现对低频角速度信号的检测,全通带范围内幅值波动误差小于0.5%,相位差减小到0~10°范围内。