[发明专利]一种采用多重四极线圈独立回归控制技术的高精度静磁悬浮加速度计

摘要

本发明公开了一种采用多重四极线圈独立回归控制技术的高精度静磁悬浮加速度计，用于测量飞行器的线性加速度。包括真空磁屏蔽腔系统、磁场位移传感系统、多重四极线圈磁悬浮控制系统和检验磁体。所述加速度计采用磁场位移传感技术来实现对检验磁体位置和姿态的实时精确测量，采用多重四极线圈独立回归控制磁悬浮技术来实现对检验磁体位置和姿态的精确回归控制，从而将检验磁体始终控制在腔室中心，同时也是空间飞行器的质心位置；当空间飞行器受到外界非保守力作用时，由于飞行器的加速度将正比于位置控制线圈的电流大小，最终通过位置控制线圈电流的测量即可精确测量加速度的大小和方向。所述加速度计可以避开高精度机械加工的技术瓶颈，制作工艺简单，可以实现更高精度的加速度矢量测量。

主权项

1.一种采用多重四极线圈独立回归控制技术的高精度静磁悬浮加速度计，用于测量飞行器的线性加速度，其特征在于：包括真空磁屏蔽腔系统（2）、磁场位移传感系统、多重四极线圈独立回归控制磁悬浮系统和检验磁体（3）；所述磁场位移传感系统包括若干个高精度磁传感器（1），所述磁传感器位于所述腔室的不同位置，用于对检验磁体（3）的空间位置和姿态的实时定位；所述多重四极线圈独立回归控制磁悬浮系统包括至少三组位置控制四极线圈和两组姿态控制亥姆霍兹线圈；所述至少三组位置控制四极线圈（A,B,C,D为一组，E,F,G,H为另一组，…）分别位于屏蔽腔内X‑Y平面或X‑Z平面，且X‑Y平面或X‑Z平面均各至少有一组四极线圈，而且任一组四极线圈，如其一A,B,C,D组，须关于中心对称分布，置于长方形顶点，如图1所示，；所述两组姿态控制亥姆霍兹线圈（J,K为一组，M,N为另一组）对称的设置于所述腔室的上、下、前、后侧壁上，所述多重四极线圈独立回归控制磁悬浮系统通过位置控制线圈和姿态控制线圈接收磁场位移传感系统的反馈，实时控制检验磁体（3）的位置和姿态，使其恒定悬浮于腔室的中心位置，所述腔室的中心位置与飞行器的质心位置相重合。