磁性液体触觉传感器的设计及特性研究

• 作者: 谢君 鲁妍池 刘宇童 李紫豪 李德才
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 霍尔元件 磁性液体 触觉 传感器
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器技术|Sonser Technology
• 页码范围: 30-38
• 页数: 9页
• 分类号: TH113.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2007150

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..