基于平行四边形机构的推力器推力测量研究

摘要：

推力的精确测量在卫星姿态控制、引力波探测等领域均有重要应用,已经成为限制推力器技术发展的关键问题.国内外开展了很多推力测量相关的研究,但仍难以兼顾重负载和高精度.本文针对小推重比推力器推力测量困难的问题,提出了一种基于平行四边形机构的测量方法,并搭建了一套推力测量装置,其具有承载能力强、精度高、稳定性好的优点.其中平行四边形机构既作为推力器承载部件,又作为将推力转化为单自由度线性位移的弹性元件.微小位移由激光干涉仪测量,后基于胡克定律计算得到待测力值.设计了合理的机构参数,并对机构进行了力学仿真分析,理论承载能力达140 kg.利用电磁力测试了装置的力学响应,实验结果表明,在2.5 kg的实际承重下,测量系统可分辨的最小力值为17.2 μN,量程为17.2-2 789.9 μN,相对不确定度为1.26％.该方法适用于推力器推力的测量,对推力器技术的发展具有重要意义.

关键词：推力测量、平行四边形机构、电磁力、不确定度

所属期刊栏目：43

分类号：TH823

资助基金：国家重点研发计划2021YFC2202702

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：98-107