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题名基准面倾斜对微推力测量影响实验研究
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作者
周炜杰
龙建飞
王嘉彬
丛麟骁
郭宁
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机构
国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院
国科大杭州高等研究院引力波太极实验室(杭州)
中国科学院大学
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出处
《仪器仪表学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期178-186,共9页
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基金
国家重点研发计划(2021YFC2202700)
国科大杭州高等研究院专项资金(2022ZZ01009)
微霍尔推力器长寿命机理与验证研究(2024HIAS-Y006)项目资助。
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文摘
为研究基准面倾斜对微推力测量的影响,提出一种基于倒立摆结构的高精度地面倾角测量方法。通过精确控制基准面倾斜角度,探讨其对系统刚度和测量精度的影响。首先,利用高精度电磁标准力开展标定实验,获得倒立摆的重力矩约为162.80 mNm,安装基板初始倾角约为-1.78 mrad,其次采用压电偏摆台调制开展基准面倾角影响的实验研究,最后进行不确定度分析。测试数据表明:当摆杆重力矩刚度与柔性枢轴刚度相接近时,基准面倾角对摆杆偏转角放大效应明显;当重力矩为162.80 mNm,K_(0)=191.46 mNm/rad时,放大倍数约为5.73,与仿真结果相差0.25%;基于倒立摆存在的放大效应,基准面倾角10μrad下倒立摆系统刚度将产生57%的偏差,通过模型修正,微推力测量值偏差优于0.98%,系统刚度偏差优于2%;综合考虑实验环境和仪器设备的影响,本文实验测量相对不确定误差为1.40%;研究结果为提高微推力测量性能提供了支持。
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关键词
微牛级
电磁力校准
基准倾角
倒立摆
微推力测量
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Keywords
micro-newton thrust measurement
electromagnetic force calibration
reference inclination angle
inverted pendulum
micro-thrust measurement
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分类号
TH823
[机械工程—精密仪器及机械]
V439.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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