磁流体传感器特殊多介质组合电容建模与优化

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2007, Vol. 35 ›› Issue (3): 38-41.

磁流体传感器特殊多介质组合电容建模与优化

曹东刘桂雄邱东勇程韬波

华南理工大学机械工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2006-09-01 出版日期:2007-03-25 发布日期:2007-03-25
通信作者: 曹东(1975-)，男，博士生，主要从事新型传感技术及应用的研究。 E-mail:caodong9@163.com
作者简介:曹东(1975-)，男，博士生，主要从事新型传感技术及应用的研究。
基金资助:
中国博士后科学基金资助项目(2005037579) ;广东省自然科学基金资助项目(0606051) ;教育部博士学科点专项科研基金资助项目( 20060561003 ) ;华南理工大学自然科学青年基金资助项目

Modeling and Optimization of Special Multi -Medium Combinational Capacitance for Magnetic Fluid Sensor

Cao Dong Liu Gui-xiong Qiu Dong-yong Cheng Tao-bo

School of Mechanical Engineering , South China Univ. ofTech. , Guangzhou 510640 , Guangdong , China

Received:2006-09-01 Online:2007-03-25 Published:2007-03-25
Contact: 曹东(1975-)，男，博士生，主要从事新型传感技术及应用的研究。 E-mail:caodong9@163.com
About author:曹东(1975-)，男，博士生，主要从事新型传感技术及应用的研究。
Supported by:
中国博士后科学基金资助项目(2005037579) ;广东省自然科学基金资助项目(0606051) ;教育部博士学科点专项科研基金资助项目( 20060561003 ) ;华南理工大学自然科学青年基金资助项目

摘要/Abstract

摘要： 分析了磁流体传感器的结构特点，探讨了磁流体电容式传感中的共性技术.将组合电容分解为多个电容的串并联形式，建立了电容的数学表达式，由此得到了特殊多介质带缝隙半圆柱组合电容的传感模型.文中还以电容传感灵敏度和电容作为目标函数进行多目标优化，通过分析电容目标函数的特点，将其转化为线性模型，最终将多目标函数的优化问题分解为单目标优化问题，并利用坐标轮换法进行多维参数的优化，得到了较好的优化效果.

关键词: 磁流体传感器, 多介质, 半圆柱电容, 建模, 优化

Abstract:

This paper first analyzes the structural characteristics of magnetic fluid (MF) sensor and the common-ness of MF capacitance sensor in technology. Next , a formula of capacitance is deduced by dividing the combina-tional capacitance into several simple capacitances with series-parallel connection. Then , a sensor model describing the multi-medium semi-cylinder combinational capacitance is set up. Moreover , the capacitance sensitivity and the capacitance are considered as the multi-objective functions to perform a multi-objective optimization , in which the capacitance function is transferred into a linear function according to its characteristics , thus simplifying the multi-objective optimization so as to form a simple objective optimization. Finally , multiple parameters of the model are optimized via the coordinate altemation method with remarkable effect.

Key words: magnetic fluid sensor, multi medium, semi-cylinder capacitance, modeling, optimization

曹东刘桂雄邱东勇程韬波. 磁流体传感器特殊多介质组合电容建模与优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(3): 38-41.

Cao Dong Liu Gui-xiong Qiu Dong-yong Cheng Tao-bo. Modeling and Optimization of Special Multi -Medium Combinational Capacitance for Magnetic Fluid Sensor[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2007, 35(3): 38-41.

[1]	卢志民, 李博航, 唐雯, 等. 燃煤电厂SCR脱硝系统喷氨优化模拟[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 62-70.
[2]	王学武, 方俊宇, 高进, 等. 基于改善解集分布性的多目标优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(8): 137-148.
[3]	黄炎, 符锌砂, 曾彦杰, 等. 基于激光雷达里程计的高速公路三维建模方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(7): 129-138.
[4]	王振民, 谢惠民, 李栩延, 等. 核用小直径传热管衬管焊接TIG焊枪的设计及优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(7): 1-11.
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[8]	韩乐, 江怡华. 鲁棒截断L1-L2全变分稀疏恢复模型[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(5): 45-53,140.
[9]	李树勋, 胡迎港, 李成, 等. 基于代理模型的轴流式调节阀阀体型线优化[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(3): 41-52.
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[13]	徐志航, 么新鹏, 徐志刚, 等. 道路交通检测器及其优化布设方法研究综述[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(10): 68-88.
[14]	聂佳梅, 黄小荣, 张孝良, 等. 忆惯容器非线性悬架的网络综合设计方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(9): 78-89.
[15]	赵克刚, 何坤阳, 黎杰, 等. 基于改进动态规划法的HEV多目标能量管理策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(9): 138-148.