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一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构制造技术

技术编号：41129696 阅读：5 留言：0更新日期：2024-04-30 17:58

本发明专利技术公开了一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，包括框架，框架上固定有框架固定基板部件，旋转固定基板部件设置在框架固定基板部件下方，框架固定基板部件通过转轴件与旋转固定基板部件连接，旋转固定基板部件上固定有摆体，摆体的底端设置有被测推进器，本发明专利技术削弱导线、微波导线与气管对测试台刚度及温度系数的影响。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微弱力测试测量与标定，具体涉及一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，适用于各种带转轴结构的微弱力测量过程及测量装置。

技术介绍

1、分辨率在微牛量级及更高精度的微推进器在高精度太空实验卫星中有重要应用。空间任务对卫星的姿态控制和轨道控制的精度要求越来越高，而控制的执行器即是高精度空间微推进器，它是空间任务及其重要的组成部分，其性能也决定了空间任务的执行质量甚至成败。高精度的深空探测、小卫星编队飞行、空间引力波探测计划、空间等效原理检验、微重力隔振等项目中，还需要用微推进器对卫星或局部载荷受到的非引力扰动进行实时补偿，进行无拖曳控制。

2、地面的事先性能评估测试和精确标定是微推进器发展的必由之路，也是微推进器开展空间应用的前提条件之一。地面测试的常用物理结构为单摆、倒摆以及扭摆、天平等，这些带转轴结构的测试台的测量原理是，上述灵敏结构在微弱力/力矩的作用下绕精密转轴发生形变或位移，通过对位移的测量可以得出力/力矩的大小。根据测力范围的不同，小范围下其测力精度可达微牛顿甚至亚微牛顿量级。

3、固定在摆体上的待测微推进器需要通过工质气管传输工作物质、通过多根微波导线、高压导线、电源导线、信号导线等与控制器相连以便保障推进器在测试过程中能正常工作。但由于转轴附近的装配设计局限、装配误差，材料蠕变和各种外界干扰因素的影响，实际系统与理论设计存在显著差异，导致测试的时间稳定性、温度稳定性变差，容易耦合进环境波动干扰，从而限制了测量的准确度。

技术实现思路</p>

1、本专利技术的目的在于针对面向微推进器推力测试与标定的、转动式微弱力测试台的上述现有技术缺陷，提供一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构。

2、本专利技术的上述目的通过以下技术手段来实现：

3、一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，包括框架，框架上固定有框架固定基板部件，旋转固定基板部件设置在框架固定基板部件下方，框架固定基板部件通过转轴件与旋转固定基板部件连接，旋转固定基板部件上固定有摆体，摆体的底端固定被测推进器，

4、上段导线的底端和上段微波导线的底端均固定在框架固定基板部件上，下段导线的顶端和下段微波导线的顶端均固定在旋转固定基板部件上，上段导线的底端通过对应的导线延长过线单元与对应的下段导线的顶端连接，上段微波导线的底端通过对应的微波导线延长过线单元与对应的下段微波导线的顶端连接，

5、下段导线的底端和下段微波导线的底端均与被测推进器连接，

6、框架固定基板部件上还固定有第一工质气管段，旋转固定基板部件上还固定有第二工质气管段，第一工质气管段底端和第二工质气管段顶端之间通过软质气管连接，第一工质气管段顶端通过上段气管与气源连接，第二工质气管段底端通过下段气管与被测推进器连接。

7、如上所述上段导线和下段导线位置一一对应，上段微波导线和下段微波导线位置一一对应。

8、如上所述上段导线、对应的导线延长过线单元、以及对应的下段导线为一体化的导线；上段微波导线、对应微波导线延长过线单元、以及对应的下段微波导线为一体化的导线。

9、如上所述导线延长过线单元和微波导线延长过线单元设置为u型或v型。

10、如上所述下段导线固定在旋转固定基板部件并延长至摆体上，下段微波导线固定在旋转固定基板部件并延长至摆体上，下段气管固定在旋转固定基板部件并延长至摆体上。

11、如上所述下段导线的底端依次穿过摆体侧壁上开设的槽孔进入摆体内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器连接；下段微波导线的底端依次穿过摆体侧壁上开设的槽孔进入摆体内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器连接；下段气管的底端依次穿过摆体侧壁上开设的槽孔进入摆体内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器连接。

12、如上所述框架固定基板部件)上设置有第一固定底板，旋转固定基板部件上设置有第二固定底板，

13、转轴件的上端通过对应的第一转轴固定盖板压设在第一固定底板上，转轴件的下端通过对应的第二转轴固定盖板压设在第二固定底板上，

14、上段导线的下端通过对应的第一导线固定盖板压设在第一固定底板上，上段导线的上端通过对应的第二导线固定盖板压设在第二固定底板上，

15、上段微波导线的下端通过对应的第一微波导线固定盖板压设在第一固定底板上，下段微波导线的上端通过对应的第二微波导线固定盖板压设在第二固定底板上，

16、第一工质气管通过对应的第一气管固定盖板压设在第一固定底板上，第二工质气管通过对应的第二气管固定盖板压设在第二固定底板上。

17、如上所述第一固定底板由一块或多块子固定板组装而成，第一固定底板由多块子固定板时，各个子固定板的表面在同一平面上；所述第二固定底板由一块或多块子固定板组装而成，第二固定底板由多块子固定板时，各个子固定板的表面在同一平面上。

18、如上所述转轴件为叉簧、片簧或者拉丝。

19、本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：

20、本专利技术相较于以往安装方式可以进一步削弱信号和电源导线、微波导线与气管对测试台刚度及温度系数的影响。同时便于抑制转轴件的温度效应，即可以采用多转轴件并联、单独测试各个转轴件的温度效应的方式，优选转轴件进行装配以抑制摆体的温度效应。

21、本专利技术使得现有的推进器测试台在进行测试时，抵消掉一部分环境耦合效应的影响，从多方面对测试台易受环境耦合效应影响的部件进行改进，更利于测试台真实可靠测试并记录被测微弱力，并且不对现有的弱力测试台进行大幅修改。

22、本专利技术在测试实际中得到了检验，实现了从测试台框架至摆体间的共计几十根供电导线、信号导线、微波导线、高压导线的连接，以及气管的连接。这些连接结构引入的附加刚度小，稳定性好，成本低易于操作。同时，上述结构实现了不同刚度的转轴件的灵活组合、不同温度极性的转轴件的线性组合，从而实现跨多量级、低温度耦合系数的测量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，包括框架(7)，其特征在于，框架(7)上固定有框架固定基板部件(1)，旋转固定基板部件(2)设置在框架固定基板部件(1)下方，框架固定基板部件(1)通过转轴件与旋转固定基板部件(2)连接，旋转固定基板部件(2)上固定有摆体(8)，摆体(8)的底端固定被测推进器(9)，

2.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述上段导线和下段导线位置一一对应，上段微波导线和下段微波导线位置一一对应。

3.根据权利要求2所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述上段导线、对应的导线延长过线单元(301)、以及对应的下段导线为一体化的导线；上段微波导线、对应微波导线延长过线单元(501)、以及对应的下段微波导线为一体化的导线。

4.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述导线延长过线单元(301)和微波导线延长过线单元(501)设置为U型或V型。

5.根据权利要求1所述一种减小弱力测试

6.根据权利要求5所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述下段导线的底端依次穿过摆体(8)侧壁上开设的槽孔进入摆体(8)内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器(9)连接；下段微波导线的底端依次穿过摆体(8)侧壁上开设的槽孔进入摆体(8)内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器(9)连接；下段气管的底端依次穿过摆体(8)侧壁上开设的槽孔进入摆体(8)内部的轴向线腔，再自轴向线腔穿出与被测推进器(9)连接。

7.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述框架固定基板部件(1)上设置有第一固定底板(101)，旋转固定基板部件(2)上设置有第二固定底板(102)，

8.根据权利要求7所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述第一固定底板(101)由一块或多块子固定板组装而成，第一固定底板(101)由多块子固定板时，各个子固定板的表面在同一平面上；所述第二固定底板(102)由一块或多块子固定板组装而成，第二固定底板(102)由多块子固定板时，各个子固定板的表面在同一平面上。

9.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述转轴件为叉簧、片簧或者拉丝。

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述导线延长过线单元(301)和微波导线延长过线单元(501)设置为u型或v型。

5.根据权利要求1所述一种减小弱力测试环境耦合效应的测试台电气连接结构，其特征在于，所述下段导线固定在旋转固定基板部件(2)并延长至摆体(8)上，下段微波导线固定在旋转固定基板部件(2)并延长至摆体(8)上，下段气管固定在旋转固定基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恒，涂海波，刘坤，崔潜，董琴琴，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：

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