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微推力测量方法
摘要文本
本申请涉及一种微推力测量方法，通过设计固有频率可避开环境中主要噪声频率的悬臂结构，并建立驱动力作用下悬臂的振动模型，计算悬臂的初始共振频率，控制驱动器所输出驱动力的频率等于初始共振频率，获得此条件下悬臂的最大振幅作为设定振幅。当被测推力器产生推力时，通过控制驱动器在悬臂自由端主动实施扫频激励并进行振幅调制，以悬臂自由端实时振幅与设定振幅的绝对差值最小时的驱动力频率作为当前共振频率，根据当前共振频率解析被测推力器的推力值。采用这样的方式，基于共振原理可对环境振动等背景噪声有效滤除，受环境振动干扰较小，降低了微推力测量的难度，并提高测量精度，本申请的测量方法具有相对鲁棒的环境适应性。
申请人信息
- 申请人:国科大杭州高等研究院
- 申请人地址:310000 浙江省杭州市西湖区象山支弄1号
- 发明人: 国科大杭州高等研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 微推力测量方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311657431.0 |
| 申请日 | 2023/12/6 |
| 公告号 | CN117346926A |
| 公开日 | 2024/1/5 |
| IPC主分类号 | G01L1/10 |
| 权利人 | 国科大杭州高等研究院 |
| 发明人 | 龙建飞; 成烨; 黄丹; 王嘉彬; 徐禄祥; 丁松园; 郭宁; 周炜杰; 梁健明 |
| 地址 | 浙江省杭州市西湖区象山支弄1号 |
专利主权项内容
1.一种微推力测量方法，应用至微推力测量系统，所述微推力测量系统包括悬臂和驱动器，被测推力器固定安装至所述悬臂的自由端，驱动器用于输出驱动力至所述悬臂的自由端，其特征在于，所述微推力测量方法包括：采集测试环境的噪声数据进行频谱分析，获得测试环境中主要噪声的频率范围；根据所述测试环境中主要噪声的频率范围设计悬臂结构，以使悬臂的固有频率避开环境中主要噪声的频率；根据悬臂结构建立驱动力作用下的振动模型；根据所述振动模型计算所述悬臂的初始共振频率；获取驱动力频率等于初始共振频率时悬臂的最大振幅，将此时悬臂的最大振幅定义为设定振幅；根据实时获取的被测推力器产生推力时悬臂自由端的振动位移，控制驱动器在初始共振频率附近快速扫频，将悬臂实时振幅与设定振幅的绝对差值最小时的驱动力频率作为当前共振频率；根据当前共振频率解析被测推力器的推力值。