西工大新闻网12月1日电 （记者 王凡华）强迫热对流是热传递的典型形式，其通过外界气（液）流源产生的流体运动，进行热量的高效传递。这种机理在日常生活中应用广泛，如夏天用的风扇、冬天用的暖气。该机理还广泛用于设计制作各类传感器，如风速计与壁面剪应力传感器等。最近，研究人员开始应用该机理来设计惯性传感器，来敏感运动物体的线加速度和角速率。相对于其他类型的惯性传感器，其不需要固体惯性质量，在抗过载能力与寿命等方面都具有天然的优势。

我校空天微纳系统教育部重点实验室的常洪龙教授课题组，在国家自然科学基金项目的资助下，基于强迫热对流现象设计了一种多轴惯性传感器“射流转子陀螺”，最多可以同时敏感三个方向的角速度与三个方向的线加速度，是对当前业界普遍采用的直线型单轴气流惯性敏感方案的一种发展和提高。

论文“On Improving the Performance of a Tri-Axis Vortex Convective Gyroscope through Suspended Silicon Thermistors”，日前被该领域的著名期刊“IEEE Sensors Journal”接受并在线发表。

据常洪龙介绍，课题组对于射流陀螺研究领域的主要创新与贡献，在于利用一个气流转子而不是业界普遍采用的直线型射流来进行热交换，通过对16个热敏电阻的合理布置即可实现对线加速度、角速度等六轴惯性量的测量与解耦，从而产生了一种新的射流陀螺，并命名为“射流转子陀螺”。他们提出的射流转子陀螺概念首次发表在MEMS领域的顶级期刊“Journal of Microelectromechanical Systems”上。而这篇IEEE Sensors Journal上的论文主要是采用一种悬空热敏电阻方案，有效提高了射流转子陀螺的性能，对该传感器的研究又推进了一步。

图1：射流转子陀螺的工作原理图

图2：射流转子陀螺内的涡流仿真图

图3：射流转子陀螺所使用的悬空硅热敏电阻

 （编辑：田庆青）