磁性液体触觉传感器的设计及特性研究

摘要：

磁性液体兼具液体材料的流动性和固体材料的磁性,能够在重力场和磁场的作用下长期稳定存在.磁性液体具有独特的一阶浮力特性,在磁场梯度的作用下能够悬浮起比自身密度大的非磁性物体.基于磁性液体的一阶浮力特性,设计了一种新型的磁性液体触觉传感器.当接触压力作用在悬浮触棒的非磁性触点时,悬浮触棒的移动将引起霍尔元件处的磁场变化,进而输出电压信号.该结构能够进行接触压力、表面轮廓和微小位移的同时测量.该触觉传感器体积小,相比于传统的硅片式触觉传感装置成本更低.磁性液体相比于固体材料来说,能够在系统中起到缓冲吸能的作用,进而提高了传感器系统的耐冲击性.在0～0.09 N的接触压力测量范围内,测量精度能够达到10-2 N量级,灵敏度3.34 V/N,线性度误差3.4％,迟滞误差1.4％,分辨率1.1％F.S..

关键词：霍尔元件、磁性液体、触觉、传感器

所属期刊栏目：42

分类号：TH113.2

资助基金：中央高校基本科研业务费专项人才基金;国防科技创新特区项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：30-38