CJSYS-A5型压电射流角速度传感器的研制

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CJSYS-A5型压电射流角速度传感器(以下简称压电射流角速度传感器)属于气流式传感器,本学位论文对压电射流角速度传感器进行了研究。 压电泵驱动气体循环,循环气体由喷嘴整形后喷出,成为射流。射流以层流的形式运动。当有角速度输入时,射流束在哥氏力的作用下发生偏转,偏转的大小和方向取决于输入角速度。射流的偏转造成电桥的两个敏感元件(热敏丝或热线)不同程度的冷却,它们的电阻阻值因此发生不同程度的变化,从而引起电桥输出的变化。气体与热线之间的热量交换是通过强迫对流实现的。这就是压电射流角速度传感器的工作原理。 本文通过对压电射流角速度传感器敏感机理的研究分析,主要作了如下工作: (1)对压电射流角速度传感器结构进行了改进,首次提出了圆锥形底盖的结构,从而使射流束容易产生,层流状态稳定,传感器输出性能得到了改善 (2)对影响传感器性能的主要因素进行了研究,提出了减小这些因素对传感器性能影响的相应方法,从而提高了传感器的零位重复性、稳定性和温度特性。 (3)利用能量守衡的原理,分析了传感器敏感元件中的热线与气流速度之间的关系,建立了热线的基本模型,从而给出压电射流角速度传感器的数学模型。 (4)对传感器的各种性能进行了测试,结果达到了预期的各项性能指标。 本文所研究的气流式传感器是一种新型的固态传感器。此类传感器具有结构简单、抗震性好、性能价格比高等优点,可用于舰船、车辆、坦克、机器人和自动化控制等各个领域,具有广阔的发展前景。
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