[实用新型]用于弱力测试的悬挂标定装置

说明书

本实用新型涉及弱力测试技术领域，具体涉及一种用于弱力测试的悬挂标定装置。所述标定装置包括：安装框架、台体、微推进器、测微器、第一标定组件和第二标定组件。本实用新型的标定装置采用第一标定组件，通过在微纳米平移台下悬挂已知质量的标定球，标定球在微纳米平移台的带动下抵靠台体的标定端面，悬线拉力在水平方向的分力即为标定输入，在保证测试精度的条件下，简化了结构，应用本实用新型的标定装置进行标定的操作简单。

技术领域

本实用新型涉及弱力测试技术领域，具体涉及一种用于弱力测试的悬挂标定装置。

背景技术

分辨率在微牛顿量级及更高精度的微推进器在高精度太空实验中有重要应用。在高精度的深空探测、空间卫星编队飞行等空间任务中，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，它是空间任务极其重要的组成部分，其性能也决定了空间任务的执行质量甚至成败。另外，空间引力波探测计划、卫星重力场测量、空间等效原理检验、空间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，进行所谓的无拖曳控制。

而地面性能评估测试和精度标定是微推进器发展的必由之路，也是其空间应用的前提条件之一。

为了在地面实现亚微牛顿级的精密微推力测试和标定，多个国家的研究团队提出了不同的测试方案。(Meas.Sci.Technol.17,2006,711；IEPC-2009-236)，大都是基于扭称、单摆、倒摆等原理构建对弱力灵敏的机械结构，结合精密位移传感器进行弱力标定。其中法国团队的测试方案和德国团队的测试方案的基本原理均是采用含有配平质量的单摆方案，前者用加速度计测量地面震动并在数据处理中扣除相应误差，后者用两个名义上相同的摆做位移差分测量，该方案潜在分辨率高、控制带宽达到赫兹量级而从众多方案中脱颖而出，并得到了长足发展。

准确的标定微推力测试台是进行微推进器测试的前提。对于上述微推力测试方案，法国团队应用了离开摆体竖直轴线的一系列质量产生的力矩进行了测试台的标定，由于必须选定特定范围内的质量，且受限于天平标定质量的误差，该方案的相对标定误差约0.5％(IEPC-2013-418)；德国团队用特制的标定和安装均较复杂的静电梳的静电力进行了测试台的标定，相对标定误差约0.3％(IEPC-2013-275)。上述标定方法不仅操作较复杂，而且标定精度有待进一步提高。

鉴于此，克服以上现有技术中的不足，提供一种新的用于弱力测试的悬挂标定装置成为本领域亟待解决的技术问题。本实用新型提供一种相对标定精度高且操作便利的标定方案，从而克服现有技术的上述不足。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种用于弱力测试的悬挂标定装置及标定方法。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

本实用新型提供了一种用于弱力测试的悬挂标定装置，所述标定装置包括：

安装框架；

设于所述安装框架的台体，所述台体开设有轴向延伸的第一容纳腔、以及径向延伸的第二容纳腔，所述第二容纳腔的侧壁上形成有与所述台体的横截面平行且彼此相对的第一端面和第二端面；

设于所述第一容纳腔的微推进器；

至少两个设于所述台体和所述安装框架之间的拉丝约束组件，用于约束所述台体的自由度；

用于产生弱力的第一标定组件，包括设于所述安装框架并能沿水平方向移动的微纳米平移台、一端设于所述微纳米平移台的悬线、以及设于所述悬线另一端的标定球，所述标定球悬垂于所述第二容纳腔内、并位于第一端面和第二端面对应处；以及

设于所述台体的测微器。

优选地，所述标定装置还包括：