[发明专利]一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台

权利要求书

1.一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，包括滑动平台、导轨、泡沫挡板和高频响位移传感器，其特征在于：滑动平台包括倒V型斜板①、倒V型斜板②、凹腔、支撑板和电涡流位移传感器；倒V型斜板①和倒V型斜板②的V型斜面夹角均为150°，每块倒V型斜板均有两列用于放置长方形电磁铁的第一凹槽阵列结构，每列两个，整个滑动平台共可放置8块长方形电磁铁，通过每个凹槽内的四个螺栓孔将长方形电磁铁固定于倒V型斜板上；滑动平台上固定有微型推进器和高频响位移传感器，通过磁铁间产生的斥力以1mm的悬浮间隙悬浮于导轨上方，当微型推进器工作产生推力时，可带动滑动平台作近乎零阻力的一维直线滑动，同时高频响位移传感器实时记录滑动平台的滑动位置，由此反算出微型推进器产生的推力；导轨采用多段模块化设计，每段导轨包括V型体①、V型体②和底板；V型体①和V型体②的上表面均为V型斜面，夹角为150°，每个V型体上表面均有两列用于放置铁氧体永磁铁的第二凹槽阵列结构，每列四个，单段导轨共可放置16块铁氧体永磁铁；单个凹槽内有四个用于放置钕铁硼永磁铁的圆柱形小凹槽，钕铁硼永磁铁通过强力胶水紧粘于圆柱形小凹槽内，当安放铁氧体永磁铁后，利用强吸力将其紧紧吸住，防止铁氧体永磁铁掉落出来；相邻两块铁氧体永磁铁的间距为15mm，在列向可近似产生匀强磁场，保证滑动平台受力均匀，平稳滑动；V型体①和V型体②分别与底板通过两排螺栓实现定位、固连，在方便拆装的同时，减少加工难度及成本；V型体①和V型体②的外侧表面各有四个定位销钉孔，用于多段导轨的精密定位与相连，在实验过程中可根据具体需求灵活调节导轨的总长度。

2.根据权利要求1所述的一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，其特征在于：所述的凹腔包括凹腔侧板①、凹腔侧板②和凹腔底板，每个部件分别铣有三个洞槽，在保证结构强度的前提下充分减轻滑动平台的重量；凹腔侧板①和凹腔侧板②通过螺栓与凹腔底板垂直固连，组成一个用于放置微型推进器的腔体；凹腔侧板①和凹腔侧板②分别通过螺栓与倒V型斜板①和倒V型斜板②定位、固连，方便滑动平台的安装及拆卸。

3.根据权利要求1所述的一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，其特征在于：所述的支撑板为长方形薄板，数量为2块，长度恰为滑动平台凹腔侧板①和凹腔侧板②之间的距离，两侧分别通过螺栓与凹腔侧板①和凹腔侧板②固连，增强整个凹腔的结构强度，防止滑动平台由于承受太大重量而产生变形。

4.根据权利要求1所述的一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，其特征在于：所述的电涡流位移传感器为2个，安装在所述倒V型斜板①的长方形电磁铁边缘附近，用于检测滑动平台在滑动过程中的位置偏移，并通过PID控制算法或神经网络控制算法及时将滑动平台回调至预设位置，保证滑动轨迹严格限定在一维直线方向。

5.根据权利要求1所述的一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，其特征在于：所述的泡沫挡板安装到导轨末端，在滑动平台不受到磨损的情况下使其在导轨末端的位置强制停下，避免滑动平台滑出导轨。

6.根据权利要求1所述的一种用于微型推进器推力测量的低阻力磁悬浮平台，其特征在于：所述的高频响位移传感器安装于滑动平台的前端面处，通过螺栓与滑动平台的凹腔底板固连，以导轨末端的泡沫挡板为基准，位移传感器实时记录滑动平台的运动位置。