[实用新型]一种低频电磁振动台相对运动量的提取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低频电磁振动台相对运动量的提取装置，可用于低频电磁振动台相对运动量的测量及基于相对运动量反馈的低频电磁振动台控制系统中。

技术背景

电磁振动台具有频率范围宽、可控性好、输出波形精度高等优点，广泛地应用于产品的模拟振动环境试验、测振传感器校准等重要领域。低频振动广泛地存在于航空航天、楼宇监测、地震预报、资源勘探等领域，随着科学技术的不断发展，人们对低频电磁振动台的需求愈加迫切。为了能够准确得到低频电磁振动台的输出振动信号，或者为了改善低频电磁振动台输出波形的精度而构建闭环控制系统，常需要采用低频运动量检测传感器提取振动台的输出运动量。然而，通常各式低频运动量检测传感器价格昂贵、体积大、安装复杂，限制了它们在低频电磁振动台系统中的广泛应用。

实用新型内容

为克服现有技术中各式低频运动量检测传感器价格昂贵、体积大、安装复杂的缺点，本实用新型提供了一种能够高精度且方便地提取低频电磁振动台相对运动量的装置。

低频电磁振动台相对运动量的提取装置，包括纯电阻，第一减法器和第一比例放大器；

纯电阻与振动台的驱动线圈串联连接，纯电阻与驱动线圈的总压降作为被减数输入所述的第一减法器中；

纯电阻两端的压降输入所述的第一比例放大器中，第一比例放大器输出放大后的纯电阻压降，该放大后的纯电阻压降作为减数输入所述的第一减法器中；第一减法器的输出信号表征振动台的相对运动速度；

第一比例放大器的放大倍数其中R是振动台驱动线圈的等效直流电阻，R₁是纯电阻的阻值。

纯电阻与驱动线圈的总压降为u₁=(R+R₁)i+Li'+Blx'，其中L是振动台驱动线圈的等效电感，B为气隙磁场的磁感应强度，l为驱动线圈绕线长度，i为输入振动台驱动线圈的电流，i'是i对时间的导数，x为振动台驱动线圈相对于振动台安装基座的位移，x'是x对时间的导数，即为振动台的相对速度。

纯电阻两端的压降为u₂=R₁i；因此，第一减法器的输出信号为Δu=u₁-K₁u₂=[R+(1-K₁)R₁]i+Li'+Blx'=Li'+Blx'；由低频电磁振动台驱动方程mx″+cx'+kx=Bil，可得系统的频率特性方程为进而可得位移x和驱动电流i的幅值比Li'和Blx'的幅值比可表示为|L·jω·I(jω)Bl·jω·X(jω)|=LBl|I(jω)X(jω)|=L(k-mω2)2+(cω)2(Bl)2.]]>根据实际系统参数，在低频条件下，和(Bl)²具有相同的数量级，而L为10^-3亨的数量级，因此可认为Li'的幅值远小于Blx'的幅值，可得，Δu≈Blx'。以上表述中，m为电磁振动台运动部件的质量，c和k为电磁振动台弹性支撑部件的阻尼和刚度，x″为x对时间的两次导数，即为振动台的相对加速度，X(jω)和I(jω)分别为x和i的傅里叶变换，ω为振动角频率。