基于电共轭液陀螺仪射流发生器的设计与研究

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电共轭液是一种智能的介电液体,将两电极插入电共轭液,当两电极接上直流高压电源,在两电极之间将形成非均匀电场,在非均匀电场的强烈作用下,电共轭液在电极之间会从阳极流向阴极,产生明显的流动即射流(ECF jet)。本研究以电共轭液为背景,对电共轭液射流的工作机理、电极材料、结构设计、性能测试和封装设计等进行系统研究,研制电共轭液射流发生器样品,并完成对电共轭液陀螺仪的性能测试。首先根据电共轭液产生射流的特点设计了带通道的射流发生器,其中主要对针环电极对射流发生器进行模型和具体尺寸上的设计,射流发生器是由三个针环式发生器进行叠加,以加强射流的强度,扩大量程范围。射流从通道流出就会接触到热敏电阻,随着液体的流动,热敏电阻就会敏感密闭射流发生器内温度的变化,经温度传感器转换成电压信号输出,实现陀螺仪的功能。最后对电共轭液陀螺仪射流发生器的性能测试,包括其粘度和能够产生射流的驱动电压的测试,并将电共轭液陀螺仪射流发生器与标准陀螺仪进行比对实验,测量其误差,确定影响陀螺仪性能的主要因素。最后利用多物理场分析软件COMSOL对针环电极进行模态分析,对此微流体驱动进行分析,通过比较和分析仿真实验结果,验证了电共轭液陀螺仪的工作性能。
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