[发明专利]微小力的动态旋转测量系统及测量与标定方法

摘要

本发明公开了一种微小力的测量与标定方法，基于低温超导微小力动态旋转测量系统。该配套系统包括环状超导导轨，硬磁转子，硬磁转子支撑在超导导轨上；转子由转轴、转子支架、叶片构成，转轴沿周向均匀开有通孔供转子支架一端径向插入，转子支架另一端设置有叶片，叶片为矩形网状薄板，每片叶片上附着所需测量的持续力，并在叶片下方角落处附着一小块反光片用以测量。本发明突破了微小力测量领域对于微电子学系统及其精度的依赖，利用力在时间上的积分效应，更加形象和直观的测量并展示了待测微小力的精确数值，精度可达10^‑9N，且在测量过程中实现了可视化效果，能够更好的监测评判测试过程。

主权项

1.微小力的动态旋转测量系统，所述旋转是磁悬浮转子系统，包括一环状超导导轨，一硬磁转子，硬磁转子通过支架支撑在超导导轨上；转子由转轴、转子支架、叶片构成，转轴为硬磁材料的扁平圆柱环，根据叶片与转子支架数量的不同，其上沿周向均匀开有3～12个3mm宽，5mm长的通孔供转子支架一端径向插入，转子支架为轻型钛合金材料矩形长条，转子支架长度在15mm到50mm之间不等，用以配合不同的微小力；转子支架另一端设置有叶片，叶片采用轻型钛合金材料，为矩形网状薄板，叶片个数对应为3‑12个，每片叶片上附着所需测量的持续力，并在叶片下方角落处附着一小块反光片用以测量，其中，转子支架配有两组不同长度，当转子支架长度增加时，待测微小力提供的动力距呈线性增加，同时旋转系统所受阻力与系统转动惯量也同时增加，存在的最优转子支架长度是增加或减少20mm作为另一组转子支架的长度，即确定两组转子支架长度。