[实用新型]适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置

说明书

本实用新型提供一种适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置，包括支架、二维调节器、电磁测力器、传力杆、悬丝、重物、非导磁载物台和电子分析天平；当稳流电路为电磁测力器提供工作电流时，电磁测力器产生的电磁力矩使得传力杆对悬丝产生一个Z方向上的拉力；电磁测力器、传力杆、悬丝和重物组成一个杠杆装置；电子分析天平用以测量重物受到的拉力；该标定装置采用安培定律和力矩平衡原理，将电磁测力器产生的微小电磁力转化为对重物的拉力，再用电子分析天平显示出重物的示数变化值，计算出重物受到的拉力，从而得到待测电磁力矩，整个标定过程的操作、控制和使用简便、易于掌握。

技术领域

本实用新型属于力的测量技术领域，尤其是一种适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置。

背景技术

随着科学技术的进步与发展，小型卫星正在受到越来越多的关注和应用。与此同时，用于卫星姿态调节和轨道调节的推力器也要与之相适应。微推力器测试系统用来测量微小推进器的推力，该推力通常在μN和mN之间。在测试系统的研制和验证过程中，需要能够模拟出微小推力的测力器。因此，有必要研制一种适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置。

为实现以上目的，本实用新型技术方案如下：

一种适用于微推力器测试系统电磁测力器的标定装置，包括支架、二维调节器、电磁测力器、传力杆、悬丝、重物、非导磁载物台和电子分析天平；其中，所述电磁测力器外接稳流电路，稳流电路为电磁测力器提供工作电流；支架底座置于电子分析天平的底座上；支架由左、右支撑杆、水平支撑杆和固定杆组成，固定杆用于连接支架和二维调节器，固定杆和水平支撑杆相互垂直；支架的左右底座上配置有手动水平位移台，手动水平位移台的底座位移旋钮用于使二维调节器在Y方向上移动；二维调节器的二维调节器固定杆上固定着电磁测力器，二维调节器X方向位移旋钮和Z方向位移旋钮分别用于使电磁测力器在X和Z方向上移动；传力杆一端上的小孔与悬丝的一端固定连接，传力杆另一端固定在电磁测力器的转轴前半段上且配置有平衡锤，当传力杆绕转轴转动时，转动部分的重心落在转轴上；电磁测力器的调偏旋钮也固定在转轴前半段上，通过转动调偏旋钮使其带动转轴转动，从而使得传力杆转动完成调偏操作；悬丝未与传力杆连接的一端固定连接着重物；重物搁置在非导磁载物台上，并和非导磁载物台一起放置在电子分析天平托盘上；通过旋转手动水平位移台和二维调节器的位移旋钮，使得电磁测力器悬空置于电子分析天平托盘正上方位置，传力杆在XOZ平面内转动；转动调偏旋钮，使得传力杆、悬丝和重物的位置关系如下：传力杆指向X方向，传力杆、悬丝和重物三者在XOZ平面内，且悬丝和传力杆相互垂直；电磁测力器的线圈通过恒定电流时，产生的电磁力矩等于重物的“变化重力矩”，其中，电磁力矩为位于匀强磁场中的线圈通过电流时产生的电磁力F₁与线圈的宽度L₁的乘积；重物的“变化重力矩”为电子分析天平的示数变化值ΔM、重力加速度g和传力杆的小孔距电磁测力器的转轴的距离L₂三者的乘积；所述重物的选取原则为：重物的重力矩mg·L₂不小于电磁测力器产生的电磁力矩F₁·L₁，使得传力杆在整个测力过程的指向均为X方向，其中m为重物质量，g为重力加速度。

作为优选方式，所述电磁测力器的结构为内磁式结构或外磁式结构；内磁式结构是指永久圆柱形磁铁位于矩形线圈内，矩形线圈外套有导磁环；外磁式结构是指磁铁位于矩形线圈外，矩形线圈位于两个极掌之间，圆柱形铁芯位于矩形线圈内。