[发明专利]电推力器束流测量系统和主系统

权利要求书

1.一种电推力器束流测量系统，其特征在于，所述系统包括反向比例运算电路、法拉第探针、负偏置电压源和测量仪，其中，所述反向比例运算电路包括第一电阻和第二电阻；

所述法拉第探针、所述负偏置电压源和所述测量仪分别与所述反向比例运算电路相连接；所述法拉第探针的测试端和待测量的电推力器喷口面相对；

所述反向比例运算电路，用于在所述法拉第探针与所述反向比例运算电路断开连接的情况下，根据所述反向比例运算电路的虚短特性和虚断特性，得到所述第二电阻的电流和输出电压；

所述测量仪，用于当所述负偏置电压源输出的负偏置电压和所述输出电压满足预设条件，并且所述法拉第探针与所述反向比例运算电路连接时，测量所述第一电阻的电流，以使所述反向比例运算电路根据所述第一电阻的电流和所述第二电阻的电流，得到所述法拉第探针的束电流。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设条件包括：所述负偏置电压源输出的负偏置电压的范围为-15V～-30V，且所述输出电压在预设的直流稳压电源的电压范围内。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据处理设备；

所述数据处理设备，与所述反向比例运算电路相连接，用于根据所述束电流，得到离子的电流密度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据处理设备具体用于：

根据下式计算所述离子的电流密度：

其中，j为所述离子的电流密度，I为所述法拉第探针的束电流，A_c为所述法拉第探针的收集面积。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据处理设备，还用于：根据所述离子的电流密度，得到束流积分值、束流分布和羽流角。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据处理设备具体用于：

根据下式计算所述束流积分值：

其中，I_beam为所述束流积分值，j为所述离子的电流密度，r为所述法拉第探针与距离电推力器中心轴线的垂直距离。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括直流稳压电源；所述反向比例运算电路还包括第三电阻；

所述直流稳压电源通过所述第二电阻与所述反向比例运算电路的反相输入端相连接；所述直流稳压电源还与所述反向比例运算电路的运算放大器相连接；所述负偏置电压源通过所述第三电阻与所述反向比例运算电路的同相输入端相连接，所述测量仪与所述第一电阻的两端相连接，所述法拉第探针分别与所述第一电阻、所述第二电阻和所述反向比例运算电路的反向输入端相连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测量仪包括数字示波器、电压表或皮安表。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述直流稳压电源用于为所述第二电阻供电，以使所述第二电阻的电流大于所述法拉第探针的束电流。

10.一种电推力器束流测量主系统，其特征在于，所述主系统包括权利要求1-9任一项所述的电推力器束流测量系统，还包括电推力器。