[发明专利]一种圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法及系统

权利要求书

1.一种圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法，其特征在于，包括步骤：

步骤 A、在电磁铁上施加驱动信号，激励出谐振子的固有模态振动，驱动信号的频率等于谐振子的固有频率；

步骤 B、利用压电电极测量谐振子支撑杆的振动信号，得到压电电极的输出幅值；

步骤 C、将谐振子旋转不同的角度，并对测得对应的压电电极的输出幅值进行拟合，获得不平衡质量的方位角和不平衡质量的大小；

其中，所述谐振子的底端与支撑杆的一端相连，支撑杆的另一端安装在转台上，所述支撑杆与悬臂梁接触，所述悬臂梁上设有用于测量谐振子支撑杆的振动信号的压电电极，电磁铁与麦克风分别位于所述谐振子的两侧。

2.根据权利要求1所述的圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：

步骤 S、用电磁铁激励，麦克风检测谐振子的振动信号，用频率响应分析仪测量谐振子的频率响应，得到谐振子的固有频率。

3.根据权利要求1所述的圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法，其特征在于，所述压电电极的输出幅值为：

V(θ)＝V₀₁cos(α+θ₁)+V₀₂cos2(α+θ₂)+V₀₃cos3(α+θ₃)

其中，V(θ)为压电电极的输出幅值，V₀₁为一次谐波不平衡质量的大小，V₀₂为二次谐波不平衡质量的大小，V₀₃为三次谐波不平衡质量的大小，α为谐振子转动角度，θ₁为谐振子不平衡质量的一次谐波所在的方位角，θ₂为谐振子不平衡质量的二次谐波所在的方位角，θ₃为谐振子不平衡质量的三次谐波所在的方位角。

4.根据权利要求1所述的圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法，其特征在于，所述步骤B具体包括步骤：

步骤 B1、将悬臂梁的一端固定，另一端与谐振子支撑杆接触，压电电极设置在悬臂梁上；

步骤 B2、利用压电电极测量谐振子支撑杆的振动信号，得到压电电极的输出幅值。

5.根据权利要求1所述的圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定方法，其特征在于，所述步骤C中，谐振子旋转不同的角度具体为谐振子从0度旋转至180度，谐振子每次旋转的角度为5度。

6.一种圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定系统，其特征在于，包括处理器，以及与所述处理器连接的存储器，

所述存储器存储有圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定程序，所述圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

步骤 A、在电磁铁上施加驱动信号，激励出谐振子的固有模态振动，驱动信号的频率等于谐振子的固有频率；

步骤 B、利用压电电极测量谐振子支撑杆的振动信号，得到压电电极的输出幅值；

步骤 C、将谐振子旋转不同的角度，并对测得对应的压电电极的输出幅值进行拟合，获得不平衡质量的方位角和不平衡质量的大小；

其中，所述谐振子的底端与支撑杆的一端相连，支撑杆的另一端安装在转台上，所述支撑杆与悬臂梁接触，所述悬臂梁上设有用于测量谐振子支撑杆的振动信号的压电电极，电磁铁与麦克风分别位于所述谐振子的两侧。

7.根据权利要求6所述的圆柱壳体陀螺谐振子不平衡质量的确定系统，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：

步骤 S、用电磁铁激励，麦克风检测谐振子的振动信号，用频率响应分析仪测量谐振子的频率响应，得到谐振子的固有频率。