基于磁流体动力学的角振动传感器及角振动探测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于磁流体动力学的角振动传感器及角振动探测方法。角振动传感器包括环形结构，流体通道为环形，流体通道中设置有导电流体；第一海尔贝克阵列结构设置于流体通道的外周并与流体通道连接，第一海尔贝克阵列结构为由多个环形且共轴的第一永磁体拼接形成的具有第一空腔的结构；第一永磁体被配置为在第一空腔中产生第一磁场；第二海尔贝克阵列结构设置于第一海尔贝克阵列结构的外周并与第一海尔贝克阵列结构通过支撑结构连接，第二海尔贝克阵列结构为由多个环形且共轴的第二永磁体拼接形成的具有第二空腔的结构；第二永磁体被配置为在第二空腔内产生第二磁场，第一磁场的磁场方向和第二磁场的磁场方向相反。一磁场的磁场方向和第二磁场的磁场方向相反。一磁场的磁场方向和第二磁场的磁场方向相反。

【技术实现步骤摘要】
基于磁流体动力学的角振动传感器及角振动探测方法


[0001]本专利技术涉及传感器温度抵消
，更具体地，涉及一种基于磁流体动力学的角振动传感器及角振动探测方法。

技术介绍

[0002]对于高精度航天器而言，角振动严重影响有效载荷的指向精度、姿态稳定度和成像质量，使图像的分辨率大幅降低。传统测量角振动的陀螺仪存在动力调谐陀螺频带窄、精度低、触点磨损等劣势，且激光陀螺价格昂贵、存在闭锁问题，光纤陀螺精度受体积约束，MEMS陀螺适用于低频测量，且噪声较大等。新兴的基于磁流体动力学（Magneto
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hydro
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dynamic,简称MHD）的角振动传感器，通过检测电极间输出电势以测量角振动信息，符合在轨卫星角振动测量的千赫兹带宽和亚弧度精度的技术要求，并依靠其可靠性高、寿命长、测量精度高、低功耗和易小型化等特点，使得其更加适用于高精度的空间

[0003]MHD角振动传感器在轨测量角振动时安装于高精度航天器上，空间物理环境的干扰使其工作温度无法保证恒定，外界温度变化致使流体的运动状态和流体通道内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流体动力学的角振动传感器，其特征在于，包括：环形结构，包括：流体通道，所述流体通道为环形，所述流体通道中设置有导电流体；第一海尔贝克阵列结构，所述第一海尔贝克阵列结构设置于所述流体通道的外周并与所述流体通道连接，所述第一海尔贝克阵列结构为由多个环形且共轴的第一永磁体拼接形成的具有第一空腔的结构；所述第一永磁体被配置为在所述第一空腔中产生第一磁场；第二海尔贝克阵列结构，所述第二海尔贝克阵列结构设置于所述第一海尔贝克阵列结构的外周并与所述第一海尔贝克阵列结构通过支撑结构连接，所述第二海尔贝克阵列结构为由多个环形且共轴的第二永磁体拼接形成的具有第二空腔的结构；所述第二永磁体被配置为在所述第二空腔内产生第二磁场，所述第一磁场的磁场方向和所述第二磁场的磁场方向相反；其中，所述第一磁场的不均匀度小于10％，所述第二磁场的不均匀度小于10％，在温度发生变化的情况下，所述流体通道中的第一磁场的变化量和所述流体通道中的第二磁场的变化量相同；在被探测目标产生角振动的情况下，所述导电流体和所述环形结构发生相对转动，以使所述导电流体在所述第一磁场和所述第二磁场的作用下产生感应电动势，根据所述感应电动势得到所述角振动。2.根据权利要求1所述的角振动传感器，其特征在于，所述第一永磁体和所述第二永磁体满足如下条件：；其中，表示在所述流体通道中所述第二永磁体在初始温度下所产生的平均磁感应强度，表示在所述流体通道中所述第一永磁体在初始温度下所产生的平均磁感应强度，表示所述第二永磁体的剩磁温度系数，表示所述第一永磁体的剩磁温度系数，表示第一永磁体的第一磁性温度系数，所述第一磁性温度系数表示由于第一永磁体热膨胀尺寸变化而导致的磁场变化，表示第二永磁体的第二磁性温度系数，所述第二磁性温度系数表示由于第二永磁体热膨胀尺寸变化而导致的磁场变化。3.根据权利要求1所述的角振动传感器，其特征在于，所述环形结构还包括：设置在所述流体通道的顶部的第一电极和设置在所述流体通道底部的第二电极，所述第一电极和所述第二电极适用于传递所述感应电动势。4.根据权利要求1所述的角振动传感器，其特征在于，所述角振动传感器还包括：外壳，所述外壳内部形成一个容置空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李醒飞，夏赣民，拓卫晓，李嘉峰，纪越，王岩岩，刘雅琪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：