專利名稱：一種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振力的多維力傳感器動態(tài)實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力傳感器測試領(lǐng)域，特別涉及ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著航空、航天、機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實際使用エ況下對多維カ傳感器的綜合性能指標(biāo)尤其是動態(tài)特性提出更高的要求，因此多維カ傳感器動態(tài)標(biāo)定和參數(shù)測試儼然成為重要的研究課題。目前多維カ傳感器的動態(tài)實驗法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)カ源形式的不同分為階躍響應(yīng)法、脈沖響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法。階躍響應(yīng)法和脈沖響應(yīng)法是在時域內(nèi)測試多維カ傳感器的動態(tài)特性，如文獻(xiàn)[機(jī)器人六維腕力傳感器動態(tài)性能標(biāo)定系統(tǒng)的研究，電子測量與儀器學(xué)報，Vol20，No. 3,2006]提出通過剪斷懸吊祛碼的金屬絲給被測カ傳感器施加階躍激勵信號的動態(tài)實驗，這種方法的關(guān)鍵問題在于必須在極短的時問內(nèi)切斷金屬絲， 以得至1J接近理想、的負(fù)階躍。文獻(xiàn)[Investigation of dynamic rocket thrust measurement techniques, (AD823181，1967)]介紹了ー種采用電切斷金屬絲的方法，即采用充了電的大容量電容器在短時間里大電流放電的方法快速熔斷金屬絲，由于當(dāng)金屬絲較粗吋，快速切斷存在可行性的問題，所以這種方法僅適合于小カ值的情形。專利ZL94246366. 8和CN1125845A公開ー種動態(tài)測試裝置和方法。通過液壓系統(tǒng)加載裝置向脆性材料試件加載，直至試件斷裂，給被測試件(力傳感器)施加階躍激勵。文獻(xiàn)[激波管在壓カ傳感器動態(tài)性能校準(zhǔn)和實驗上的應(yīng)用，宇航計測技木，24:,2004]和[氣動助推負(fù)階躍力校準(zhǔn)裝置研究，儀器儀表學(xué)報，No.2，2010]等提出利用激波管實現(xiàn)階躍激勵的方法，利用壓カ波傳播在激波前后形成壓カ階躍，這種方案在小カ值時可實現(xiàn)較陡峭時延的正階躍信號，但很難實現(xiàn)大的階躍力，不適用于質(zhì)量大或形狀不規(guī)則的カ傳感器動態(tài)測試。專利CN 101776506A公開了ー種大型多維カ傳感器標(biāo)定加載臺，該加載臺由上十字架，加載臺立柱，下十字架，多維カ傳感器固定支座，加載單元及加載塊組成。加載單元由加載框架，加載液壓缸，單維拉壓カ傳感器，拉桿組成。通過組合兩個加載單元的不同安裝位置，及拉桿與加載塊的連接位置，用于多維カ傳感器的標(biāo)定加載。通過液壓伺服或比例加載系統(tǒng)控制液壓油缸壓カ實現(xiàn)傳感器標(biāo)定カ連續(xù)加載。以上所述的測試裝置及方法僅適用于在時域內(nèi)測試カ傳感器的動態(tài)特性，獲得完全意義上的脈沖カ或階躍カ比較困難、測量精度低，難以獲得カ傳感器系統(tǒng)在整個使用頻帶范圍內(nèi)的傳輸特性。在系統(tǒng)動態(tài)特性測試、或?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)模型辨識時，最理想的方法是在頻域內(nèi)測試系統(tǒng)的動態(tài)特性，頻率響應(yīng)法則彌補(bǔ)了上述的階躍響應(yīng)法和階躍響應(yīng)法的局限性。經(jīng)國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索咨詢中心文獻(xiàn)查新，檢索到在頻域內(nèi)開展多維カ傳感器動態(tài)特性測試研究的有專利CN1442682A和文獻(xiàn)(多維カ/力矩傳感器動態(tài)實驗臺的一種實現(xiàn)方法，刊于 《電子測量與儀器學(xué)根》，2005 (19) :1)，公開了ー種基于激勵電磁力發(fā)生器的動態(tài)實驗裝置，其由臺架和多個電磁力發(fā)生器組成，電磁力發(fā)生器包括固定組件和可動組件兩部分，能夠獲得力傳感器在整個使用頻帶范圍內(nèi)的傳輸特性。該試驗臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于調(diào)整，特別對于小量程和外形尺寸小的多維カ傳感器難以保證精確加載位置，并且兩個及以上電磁力發(fā)生器同時工作情況下，難以保證激勵カ同步加載。又獻(xiàn) Line results of comparisons between two different dynamic force measurement systems，，，Measurement, Vol. 10，No. 3，1992]提出一種用于力傳感器的動態(tài)測試的電磁振動臺，由信號源產(chǎn)生一定頻率的正弦周期信號，推動電磁振動臺工作，負(fù)載質(zhì)量塊上安裝加速度計以測量施加到力傳感器上的激振力，該裝置可以在一定頻率范圍內(nèi)改變信號源輸出信號的頻率，得到不同頻率點下的傳感器靈敏度，但是很難實現(xiàn)大力值、寬頻帶的動態(tài)カ，并且計算方法存在誤差。上述基于頻域內(nèi)的カ傳感器動態(tài)測試裝置，均由信號發(fā)生器產(chǎn)生一定頻率的正弦周期信號激勵電磁力發(fā)生器，受電源波動及外界環(huán)境干擾影響大，電壓變化而引起激振カ 發(fā)生大的變化，測試精度低。迄今為止，從國內(nèi)外均較少采用頻率響應(yīng)法開展多維カ傳感器動態(tài)實驗研究，主要問題集中在標(biāo)準(zhǔn)カ源難以實現(xiàn)，缺少相應(yīng)的動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)力源裝置，即獲得幅值穩(wěn)定、易于調(diào)整、頻率連續(xù)變化的激勵カ比較困難，文獻(xiàn)檢索結(jié)果也說明了這一點。綜上所述，從多維カ傳感器動態(tài)試驗臺的國內(nèi)外專利和有關(guān)文獻(xiàn)材料看，多維カ 動態(tài)實驗加載裝置及方法還沒有涉及到本發(fā)明所提出的技術(shù)原理及實驗裝置，其核心技術(shù)均有別于本發(fā)明中提到的基于偏心激振塊離心カ產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)正弦激勵的多維カ傳感器動態(tài)測試裝置。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述測試裝置在多維カ傳感器動態(tài)性能測試方面的不足，本發(fā)明的目的是， 提出一種可以提供穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗的裝置，該動態(tài)實驗裝置采用物理的手段產(chǎn)生出不受外界環(huán)境影響的、可預(yù)知的正弦激振カ信號，可以實現(xiàn)幅值穩(wěn)定、易于調(diào)整、頻率連續(xù)變化的激勵力，用于測試多維カ傳感器在整個使用頻帶范圍內(nèi)的動態(tài)傳輸特性、標(biāo)定多維カ傳感器動態(tài)特性參數(shù)即幅頻特性和相頻特性，尤其適合多維カ傳感器動態(tài)特性對比測試。本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)包括待測カ 傳感器、霍爾傳感器、永磁鋼塊、調(diào)節(jié)塊、偏心激振塊、電動機(jī)輸出軸、臺架、旋轉(zhuǎn)電動機(jī)、基座，特別是偏心激振塊加工有偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔，偏心激振塊相對于偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔與偏心激振塊質(zhì)心的連線呈對稱加工而成，偏心激振塊還加工有貫通的偏心激振塊的變徑滑槽，偏心激振塊的變徑滑槽用于鎖緊調(diào)節(jié)塊，調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽內(nèi)能夠任意調(diào)節(jié)位置并由螺釘固定，用于改變偏心激振塊的質(zhì)心位置，在相同轉(zhuǎn)速情況下改變離心力大小，實現(xiàn)幅頻特性測試。偏心激振塊的下方圓弧形輪廓中心處嵌有永磁鋼塊，永磁鋼塊嵌入到偏心激振塊的質(zhì)心下方圓弧中心邊緣處的凹槽內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔、偏心激振塊的質(zhì)心、
5永磁鋼塊三者共線，將永磁鋼塊和偏心激振塊采用強(qiáng)力粘接固定。臺架包括T型臺架和L型臺架，T型臺架上加工有T型臺架豎直板方向定位孔和T 型臺架水平板方向定位孔，L型臺架上加工有L型臺架豎直板方向定位孔和L型臺架水平板方向定位孔。待測カ傳感器固定在基座的水平板端面上用T型臺架加載時，測カ傳感器通過固支端由螺栓或壓板與基座水平板固定，T型臺架上方的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)通過法蘭盤與T型臺架豎直板由螺栓固定，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)與T型臺架豎直板之間置有隔熱襯墊，隔熱襯墊用于阻隔旋轉(zhuǎn)電動機(jī)與待測カ傳感器之間熱量傳遞，減小溫度效應(yīng)對待測カ傳感器動態(tài)測試精度的影響，T型臺架上方的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸與T型臺架的豎直板垂直，并穿過T型臺架豎直板方向定位孔，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸通過端部加工有平鍵槽或矩形鍵槽與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔配合，由鎖緊螺釘固定或鍵塊緊固在一起，保證偏心激振塊與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸同步旋轉(zhuǎn)以輸出幅值和頻率穩(wěn)定的激振力，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸下面依次固定置有偏心激振塊、 調(diào)節(jié)塊、永磁鋼塊和霍爾傳感器?；魻杺鞲衅鞴潭ㄔ赥型臺架的水平板上端面，位于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線且在 T型臺架水平板上端面的投影線上，調(diào)整偏心激振塊與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的相對位置，使霍爾傳感器、永磁鋼塊及偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔三者共線，且位于同一個基準(zhǔn)面內(nèi)。該基準(zhǔn)面過旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線且垂直于T型臺架的水平板端面，在此狀態(tài)下將偏心激振塊與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸固定，用于使電動機(jī)輸出軸帶動偏心激振塊旋轉(zhuǎn)，永磁鋼塊周期性激發(fā)霍爾傳感器輸出脈沖信號，測量旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，獲得激振力Fz，或激振カ矩My，或激振カ矩Mx組合加載，實現(xiàn)相頻特性測試。待測カ傳感器固定在基座豎直板端面上用L型臺架加載時，L型臺架作為待測力傳感器與T型臺架的轉(zhuǎn)接件，用于改變待測カ傳感器的受カ方向。待測カ傳感器Z軸與基座的豎直板端面垂直放置，通過固支端由螺栓或壓板固定在基座的豎直板端面上，通過基座豎直板端面上加工呈圓形分布的六個基座豎直板方向定位孔，待測カ傳感器繞Z軸實現(xiàn) 90度、180度、270度的旋轉(zhuǎn)定位。通過基座豎直板方向定位孔調(diào)整待測カ傳感器的X軸或Y軸與基座的水平板端面垂直，L型臺架豎直板端面由螺釘固定在待測カ傳感器的適配端上，L型臺架的豎直板端面上加工有與待測カ傳感器的適配端相配合的L型臺架豎直板方向定位孔，用于調(diào)整L型臺架豎直板方向定位孔和適配端的安裝方位，保證L型臺架水平板端面與基座水平板端面平行并通過適配端與待測カ傳感器固定。通過L型臺架水平板方向定位孔和T型臺架水平板方向定位孔，調(diào)整T型臺架的水平板與L型臺架的水平板的方位，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線位于待測カ傳感器的Z-X 面或Z-Y面內(nèi)，并與基座水平面平行，調(diào)整偏心激振塊的質(zhì)心位于待測力傳感器的X-Y面內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔位于X軸或Y軸的エ況下，獲得待測カ傳感器受激振力!7X 或激振カFy的獨立加載。通過L型臺架水平板方向定位孔和T型臺架水平板方向定位孔，調(diào)整T型臺架沿待測カ傳感器Y軸或X軸移動某ー距離的エ況下，獲得待測カ傳感器受激振カh和激振カ 矩Mz，或激振カFy和激振カ矩Mz的組合加載。ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置在動態(tài)測試中旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸帶動偏心激振塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，離心カ在待測カ傳感器的某個受カ方向上的分 カ為周期變化的正弦激振力，該正弦激振カ頻率與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速同步正比變化，調(diào)整調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽內(nèi)的位置，即改變偏心激振塊的質(zhì)心位置，在相同轉(zhuǎn)速情況下改變離心力大小，實現(xiàn)正弦激振カ幅值的調(diào)節(jié)，替代多維カ傳感器動態(tài)實驗中的動態(tài)カ 源，實現(xiàn)給待測カ傳感器施加穩(wěn)態(tài)正弦激振カ和カ矩；旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸帶動偏心激振塊旋轉(zhuǎn)過程中，永磁鋼塊周期性激發(fā)霍爾傳感器輸出脈沖信號，用于實施測量旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并利用脈沖信號觸發(fā)時刻判斷離心カ在待測カ傳感器的某個受カ方向上的分力幅值的最大值時刻，還原已知的正弦激振カ信號，實現(xiàn)頻域內(nèi)動態(tài)特性測試。作為對現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)將永磁鋼塊和偏心激振塊采用強(qiáng)力粘接固定，或采用螺釘鎖緊、或采用壓板形式固定；偏心激振塊相對于偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔與偏心激振塊的質(zhì)心的連線呈對稱加工而成，或加工成半橢圓形，或方形，或半圓形；偏心激振塊加工有貫通的偏心激振塊的變徑滑槽，偏心激振塊的變徑滑槽用于鎖緊調(diào)節(jié)塊，是偏心激振塊的變徑滑槽加工成直線型、Y 型或U型，用于鎖緊一個調(diào)節(jié)塊，或同時鎖緊多個調(diào)節(jié)塊；偏心激振塊、調(diào)節(jié)塊由勻質(zhì)金屬材料制成，或由勻質(zhì)非金屬材料加工而成。調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽內(nèi)能夠任意調(diào)節(jié)位置并由螺釘固定，用于改變偏心激振塊的質(zhì)心位置，在相同轉(zhuǎn)速情況下改變離心力大小，實現(xiàn)幅頻特性測試，是縮小調(diào)節(jié)塊與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔的距離，激振力的幅值將減小；增加調(diào)節(jié)塊與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔的距離，激振力的幅值將増大；旋轉(zhuǎn)電動機(jī)是直流旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，或交流同步旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，或步進(jìn)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。臺架和基座由金屬材料加工淬火而成，具有足夠的強(qiáng)度和剛度即大于待測カ傳感器的剛度，T型臺架和L型臺架加工過程應(yīng)保證豎直板與水平板的垂直度，根部有加強(qiáng)筋與水平板固定，以加強(qiáng)整體連接剛度。本發(fā)明的有益效果是相對于現(xiàn)有技木，ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗的裝置，是包括τ型臺架加載和L型臺架、T型臺架加載的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是由偏心激振塊替代多維カ傳感器靜態(tài)實驗臺中的砝碼或其它靜載加力的裝置。調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽內(nèi)能夠任意調(diào)節(jié)位置并由螺釘固定，其中縮小調(diào)節(jié)塊與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔的距離，激振力的幅值將減??；增加調(diào)節(jié)塊與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔的距離，激振力的幅值將増大。即在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)某ー轉(zhuǎn)速下，通過調(diào)整調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽中的位置，能夠獲得不同幅值的正弦激振力，實現(xiàn)幅頻特性測試。偏心激振塊旋轉(zhuǎn)過程中，永磁鋼塊周期性激發(fā)霍爾傳感器輸出脈沖信號，利用脈沖信號觸發(fā)確定離心カ在某個受カ方向分力幅值的最大值時刻，還原已知的正弦激振カ信號，實現(xiàn)相頻特性測試。利用偏心激振塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，調(diào)整旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和偏心激振塊的質(zhì)心位置，獲得頻率和幅值連續(xù)可調(diào)的動態(tài)正弦激振力，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)與待測カ傳感器的安裝方位，獲得多種激振力和激振カ矩組合加載當(dāng)待測カ傳感器固定在基座的水平板端面上用T型臺架加載時，霍爾傳感器固定在T型臺架的水平板上端面，位于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線且在T型臺架水平板上端面的投影線上，調(diào)整偏心激振塊與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的相對位置，使霍爾傳感器、永磁鋼塊及偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔三者共線，且位于同一個基準(zhǔn)面內(nèi)，該基準(zhǔn)面過旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線且垂直于T型臺架的水平板端面，在此狀態(tài)下將偏心激振塊與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸固定，用于使電動機(jī)輸出軸帶動偏心激振塊旋轉(zhuǎn)，永磁鋼塊周期性激發(fā)霍爾傳感器輸出脈沖信號，測量旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，獲得激振力Fz，或激振カ矩My，或激振カ矩Mx組合加載；當(dāng)待測カ傳感器固定在基座豎直板端面上用L型臺架加載時，L型臺架作為待測力傳感器與T型臺架的轉(zhuǎn)接件，用于改變待測カ傳感器的受カ方向和實現(xiàn)不同組合方式加載。待測カ傳感器Z軸與基座的豎直板端面垂直放置，通過固支端由螺栓或壓板固定在基座的豎直板端面上，通過基座豎直板端面上加工呈圓形分布的六個基座豎直板方向定位孔，待測カ傳感器繞Z軸實現(xiàn)90度、180度、270度的旋轉(zhuǎn)定位；通過L型臺架水平板方向定位孔和T型臺架水平板方向定位孔，調(diào)整T型臺架的水平板與L型臺架的水平板的方位，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸的軸線位于待測カ傳感器的Z-X 面或Z-Y面內(nèi)，并與基座水平面平行，調(diào)整偏心激振塊的質(zhì)心位于待測力傳感器的X-Y面內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔位于X軸或Y軸的エ況下，獲得待測カ傳感器受激振力!7X 或激振カFy的獨立加載；通過L型臺架水平板方向定位孔和T型臺架水平板方向定位孔，調(diào)整T型臺架沿待測カ傳感器Y軸或X軸移動某ー距離的エ況下，獲得待測カ傳感器受激振カh和激振カ 矩Mz，或激振カFy和激振カ矩Mz的組合加載?！N基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗的裝置，是在其結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)行方式上，實現(xiàn)了一種基于可知的、不受外界環(huán)境影響的、絕對物理的手段產(chǎn)生出可預(yù)知的正弦激振カ信號的多維カ傳感器動態(tài)實驗的裝置。該裝置輕、體積小、易于操作、機(jī)械噪音低，激勵カ頻率成分単一穩(wěn)定，能量集中且受電源波動的影響小。


圖1.是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.是多維力/カ矩在空間直角坐標(biāo)系中的分布示意圖；圖3.是多維力傳感器坐標(biāo)系布置示意圖；圖4.是加工為Y型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5.是加工為直線型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是加工為U型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖7.是偏心激振塊對稱安裝兩個調(diào)節(jié)塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明為實現(xiàn)激振カ內(nèi)，或激振カ矩My，或激振カ矩Mx組合加載的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明為實現(xiàn)激振カFx，或激振カFy，或激振カ矩Mz組合加載的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的T型臺架示意圖；圖11是本發(fā)明的L型臺架示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)ー步說明
圖1、圖8、圖9中的裝置部件包括1為待測カ傳感器，2為霍爾傳感器，3為永磁鋼塊，4為調(diào)節(jié)塊，5為偏心激振塊，6為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸，7為鎖緊螺釘，8為臺架(包括T 型臺架8A，L型臺架8B)，9為隔熱襯墊，10為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，11為基座，12為適配端，13為固
支立而；其中還包括有偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A，偏心激振塊的變徑滑槽5B ；T型臺架豎直板方向定位孔8A1，T型臺架水平板方向定位孔8A2 ；L型臺架豎直板方向定位孔8B1，L型臺架水平板方向定位孔8B2 ；基座11豎直板方向定位孔11A。圖1.是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。整個實驗裝置固定在基座11的平面上，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10經(jīng)由法蘭盤固定在T型臺架8A上，法蘭盤與T型臺架8A豎直板之間有隔熱襯墊 9，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6與T型臺架8A豎直板垂直，并穿過T型臺架8A豎直板方向定位孔 8A1，偏心激振塊5通過偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A套合在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6端部的鍵槽上，兩者由鎖緊螺釘7緊固。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6帶動偏心激振塊5同步旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作為動態(tài)力源，以實現(xiàn)待測カ傳感器1的動態(tài)加載。T型臺架8A作為旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10固定支撐和傳遞激振力，在基座11的豎直板端面上加工有呈圓形分布的六個基座豎直板方向定位孔IlA0偏心激振塊5的下方圓弧形輪廓中心處嵌有永磁鋼塊3，霍爾傳感器2位于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6的軸線在T型臺架8A水平板上端面的投影線上，且在偏心激振塊回轉(zhuǎn)中心孔5A的正下方，永磁鋼塊3周期性觸發(fā)霍爾傳感器2輸出脈沖響應(yīng)信號，用于測試旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10實時轉(zhuǎn)速和記錄離心力在待測カ傳感器1的某個受カ方向上分力幅值的峰值時刻， 還原已知的正弦激振カ信號，實現(xiàn)頻域內(nèi)動態(tài)特性測試。圖2.是多維力/力矩在空間直角坐標(biāo)系中的分布示意圖，圖中，O-X^表示空間直角坐標(biāo)系，F(xiàn)X、FyJZ分別表示沿空間三個直角坐標(biāo)軸方向的力，Mx、My、Mz分別表示繞空間三個直角坐標(biāo)軸方向旋轉(zhuǎn)的カ矩。圖3.是多維力傳感器坐標(biāo)系布置示意圖。圖中，X、Y、Z分別表示力傳感器的空間三個直角坐標(biāo)軸，0點為カ傳感器坐標(biāo)形心，過該點的外力引起傳感器沿三個直角坐標(biāo)軸的力矩均為零。圖4.是加工為Y型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5.是加工為直線型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是加工為U型變徑滑槽的偏心激振塊結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4、圖5.和圖6.分別表示帶有Y型、直線型和U型偏心激振塊的變徑滑槽5Β，偏心激振塊5具有對稱結(jié)構(gòu)，在未安裝調(diào)節(jié)塊4情況下，質(zhì)心位于中線，即偏心激振塊回轉(zhuǎn)中心孔5Α 與下方圓弧中點的連線上。偏心激振塊的變徑滑槽5Β采用螺栓變徑孔設(shè)計，可以鎖緊調(diào)節(jié)塊4防止滑移，調(diào)整調(diào)節(jié)塊4在偏心激振塊的變徑滑槽5Β中的位置，改變偏心激振塊5的質(zhì)心位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)激振力的幅值。方法是在同一旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10轉(zhuǎn)速下，縮小調(diào)節(jié)塊4與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5Α的距離，激振カ的幅值將減??；增加調(diào)節(jié)塊4與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5Α的距離，激振カ的幅值將増大。圖7.表示在Y型變徑滑槽或U型變徑滑槽中，為增大激振カ的幅值，可采用兩個相同規(guī)格的調(diào)節(jié)塊4，分別反向置于偏心激振塊的變徑滑槽5Β中且相對于中線對稱鎖緊，保證偏心激振塊5的質(zhì)心位于中線之上，該中線為偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A與永磁鋼塊 3的連線。在位于中線處偏心激振塊的變徑滑槽5B中，可以同時鎖緊ー個或多個調(diào)節(jié)塊4。圖8為本發(fā)明實現(xiàn)激振力內(nèi)，或激振カ矩My，或激振カ矩Mx組合加載的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。待測カ傳感器1水平放置，通過固支端13由螺栓或壓板等方式固定在基座11的水平板端面上。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6穿過T型臺架豎直板方向定位孔8A1，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10的法蘭盤和T型臺架8A的豎直板板由螺栓緊固。偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A套合在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6上，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于待測力傳感器1的正上方，通過鍵塊或鎖緊螺釘7與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6 緊固在一起，防止發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。T型臺架8A的水平板上加工有與待測カ傳感器1的適配端12相配合的T型臺架水平板方向定位孔8A2，T型臺架8A的水平板通過螺栓固定在待測カ傳感器1的適配端12 上端面，由T型臺架豎直板方向定位孔8A1保證旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6的軸線位于待測カ傳感器1的Z-X面內(nèi)并與基座11水平板端面平行。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6帶動偏心激振塊5旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心カ在Z軸方向上的分力為周期變化的正弦激振力。通過T型臺架水平板方向定位孔8A2調(diào)整T型臺架8A的水平板與待測カ傳感器1的安裝方位，進(jìn)而調(diào)節(jié)偏心激振塊5的質(zhì)心與待測カ傳感器1的方位， 可實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力內(nèi)加載，或待測カ傳感器1受激振力內(nèi)和激振カ矩Mx加載，或待測カ傳感器1受受激振力內(nèi)和激振カ矩My加載；調(diào)整偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測力傳感器1的Z-Y面內(nèi)，在偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于Z軸之上的エ況下，可單獨實現(xiàn)待測力傳感器1受激振力內(nèi)加載。通過T型臺架水平板方向定位孔8A2，在調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1的X 軸移動某ー距離的エ況下，可以實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力內(nèi)和激振カ矩My加載。通過T型臺架水平板方向定位孔8A1，在調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1的Y 軸移動某ー距離的エ況下，可以實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力內(nèi)和激振カ矩Mx加載。圖9為本發(fā)明為實現(xiàn)激振カFx，或激振カFy，或激振カ矩Mz組合加載的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。待測カ傳感器1固定在基座11豎直板端面上用L型臺架8B加載時，L型臺架8B 作為待測力傳感器1與T型臺架8A的轉(zhuǎn)接件，待測カ傳感器1的Z軸與基座11的豎直板端面垂直放置，通過固支端13由螺栓或壓板固定在基座11的豎直板端面上，通過豎直板端面上加工有呈圓形分布的六個方向定位孔11A，待測カ傳感器1繞Z軸實現(xiàn)90度、180度、 270度的旋轉(zhuǎn)定位；通過基座11的豎直板端面上的方向定位孔IlA調(diào)整待測カ傳感器1的X軸或Y 軸與基座11的水平板端面垂直，L型臺架8B豎直板端面由螺釘固定在待測カ傳感器1的適配端12上，L型臺架8B的豎直板端面上加工有與待測カ傳感器1的適配端12相配合的 L型臺架豎直板方向定位孔8B1，通過調(diào)整L型臺架豎直板方向定位孔8B1和適配端12的安裝方位，保證L型臺架8B水平板端面與基座11水平板端面平行。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10的法蘭盤和T型臺架8A的豎直板由螺栓緊固連接，并一同固定在 L型臺架8B水平板端面上。
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偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A套合在旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6上，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于待測力傳感器1的正上方，通過鍵塊或鎖緊螺釘7與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6 緊固在一起。L型臺架8B的水平板端面上加工有L型臺架水平板方向定位孔8B2，T型臺架8A 的水平板通過螺栓固定在L型臺架8B的水平板端面上，調(diào)整L型臺架8B水平板方向定位孔8B2和T型臺架水平板方向定位孔8A2，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6的軸線位于待測力傳感器 1的Z-X面或Z-Y面內(nèi)，并與基座11水平板端面平行。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6帶動偏心激振塊5旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心カ在Z軸方向上的分力為周期變化的正弦激振力，通過T型臺架水平板方向定位孔8A2和L型臺架8B水平板方向定位孔8B2，調(diào)整T型臺架8A的水平板與L型臺架8B的水平板的安裝方位，進(jìn)而調(diào)節(jié)偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測力傳感器1的方位，可實現(xiàn)激振力Fx，或激振カFy，或カ矩Mz組合加載調(diào)整偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測力傳感器1的X-Y面內(nèi)、偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于X軸之上的エ況下，可單獨實現(xiàn)待測力傳感器1受激振力h加載。調(diào)整基座11豎直板端面上的方向定位孔IlA與待測カ傳感器1的安裝方位，使待測カ傳感器1繞Z軸轉(zhuǎn)動90度，待測カ傳感器1的Y軸與基座11的水平板端面垂直向下， 其它安裝情況不變，調(diào)整偏心激振塊1的質(zhì)心位于待測力傳感器1的X-Y面內(nèi)、在偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于Y軸之上的エ況下，可實現(xiàn)待測カ傳感器1単獨受激振力Fy加載。即通過L型臺架水平板方向定位孔8B2和T型臺架水平板方向定位孔8A2，調(diào)整T 型臺架8A的水平板與L型臺架8B的水平板的方位，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6的軸線位于待測力傳感器1的Z-X面或Z-Y面內(nèi)，并與基座11水平面平行，調(diào)整偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測カ傳感器1的X-Y面內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于X軸或Y軸的エ況下， 實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力&或激振カFy的獨立加載；通過L型臺架水平板方向定位孔8B2和T型臺架水平板方向定位孔8A2，調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1在Y軸或X軸移動某ー距離的エ況下，實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力&和激振カ矩Mz，或激振カFy和激振カ矩Mz的組合加載。圖10是本發(fā)明的T型臺架示意圖，T型臺架8A的豎直板加工有T型臺架豎直板方向定位孔8A1，T型臺架8A的水平板上加工有與待測カ傳感器1的適配端12相配合的T 型臺架水平板方向定位孔8A2。圖11是本發(fā)明的L型臺架示意圖，L型臺架8B的豎直板端面上加工有與待測カ 傳感器1的適配端12相配合的L型臺架豎直板方向定位孔8B1，L型臺架8B的水平板端面上加工有L型臺架水平板方向定位孔8B2。本多維カ傳感器動態(tài)特性實驗裝置的基本功能是由偏心激振塊5替代多維カ傳感器靜態(tài)實驗臺中的砝碼或其它靜載加力裝置。利用偏心激振塊5旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，調(diào)整旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10的轉(zhuǎn)速和偏心激振塊5的質(zhì)心位置，實現(xiàn)頻率和幅值連續(xù)可調(diào)的正弦激振力，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10與待測カ傳感器1的安裝方位，可以實現(xiàn)多種激振力和激振カ矩組合加載，進(jìn)而實現(xiàn)多維カ傳感器動態(tài)實驗或動態(tài)標(biāo)定。可以測試多維カ傳感器動態(tài)傳輸特性(幅頻特性和相頻特性)、標(biāo)定カ傳感器動態(tài)特性參數(shù)(固有頻率、阻尼比、動態(tài)剛度)寸。
實施例待測カ傳感器1安裝之前，應(yīng)利用水平儀等設(shè)備對基座11的水平板端面進(jìn)行水平校準(zhǔn)后，將基座11通過地腳螺栓或壓板等與地面剛性固定。旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10經(jīng)由法蘭盤和T型臺架8A的豎直板由螺栓緊固連接，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A配合，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A位于待測力傳感器1的正上方后，通過鍵塊或鎖緊螺釘7將旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6與偏心激振塊5緊
固在一起。實施激振力Fz，激振カ矩My或激振カ矩Mx加載情況下，待測カ傳感器1應(yīng)水平放置在基座11的水平板端面上，由螺栓或壓板等方式將待測力傳感器1的固支端13與基座11固定。然后將旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10和T型臺架8A作為ー個整體與待測カ傳感器1的適配端12上端面由螺栓緊固連接。通過調(diào)整偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測力傳感器1的Z-Y 面內(nèi)、偏心激振塊的中心孔5A位于Z軸之上的エ況下，可實現(xiàn)待測カ傳感器1単獨受激振力1 加載。通過T型臺架8A水平板方向定位孔8A2調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1的X 軸移動某ー距離的エ況下，可以實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力內(nèi)和激振カ矩My組合加載。通過T型臺架8A水平板方向定位孔8A2調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1的Y 軸移動某ー距離的エ況下，可以實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力內(nèi)和激振カ矩Mx組合加載。
實施激振カ矩Mz、激振カh或激振カFy加載情況下，將待測力傳感器1的X_Y平面調(diào)整至與基座11的豎直板端面平行，通過基座11的豎直板端面上的方向定位孔IlA調(diào)整待測カ傳感器1的X軸或Y軸與基座11的水平板端面垂直，通過螺栓或壓板等方式固定在基座11豎直板端面上。L型臺架8Β的豎直板端面與待測カ傳感器1固定，L型臺架8Β的豎直板端面上加 エ有與待測カ傳感器1的適配端12相配合的L型臺架豎直板方向定位孔8Β1，通過調(diào)整L 型臺架豎直板方向定位孔8Β1與適配端12的安裝方位，保證L型臺架8Β水平板端面與基座11水平板端面平行，將L型臺架8的豎直板和適配端12固定。T型臺架8Α的水平板通過螺栓固定在L型臺架8Β的水平板端面上，調(diào)整L型臺架 8Β水平板方向定位孔8Β2和T型臺架水平板方向定位孔8Α2，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸6的軸線位于待測カ傳感器1的Z-X面或Z-Y面內(nèi)并與基座11水平板端面平行。調(diào)整偏心激振塊5的質(zhì)心位于待測力傳感器1的X-Y面內(nèi)，和調(diào)整偏心激振塊回轉(zhuǎn)中心孔5Α位于X軸或 Y軸之上的エ況下，可實現(xiàn)待測カ傳感器1単獨受激振力h或単獨受激振力Fy加載。通過T型臺架水平板方向定位孔8A2調(diào)整T型臺架8A沿待測カ傳感器1的Y軸或X軸移動某ー距離的エ況下，可以實現(xiàn)待測カ傳感器1受激振力&和激振カ矩Mz，或激振力Fy和激振カ矩Mz的組合加載。動態(tài)測試過程中，需保證待測カ傳感器1、旋轉(zhuǎn)電動機(jī)10、偏心激振塊5、臺架8和基座11相互間剛性連接牢靠且無松動。機(jī)械加工、安裝過程中，保證臺架8和基座11豎直板方向定位孔IlA的位置精度，易于調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔5A、偏心激振塊的質(zhì)心、 永磁鋼塊3和待測カ傳感器1至共線，保證動態(tài)測試精度。動態(tài)試驗包括測試多維カ傳感器動態(tài)傳輸特性，即幅頻特性和相頻特性，測試多維カ傳感器動態(tài)特性參數(shù)，如固有頻率、阻尼比、動態(tài)剛度等。
權(quán)利要求
1. 一種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振力的多維力傳感器動態(tài)實驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)包括待測力傳感器(1)、霍爾傳感器(2)、永磁鋼塊(3)、調(diào)節(jié)塊(4)、偏心激振塊(5)、電動機(jī)輸出軸(6)、 臺架(8)、旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)、基座(11)，其特征在于所述偏心激振塊( 加工有偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)，偏心激振塊( 相對于偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)與偏心激振塊( 質(zhì)心的連線呈對稱加工而成，所述偏心激振塊( 還加工有貫通的偏心激振塊的變徑滑槽(5B)，偏心激振塊的變徑滑槽(5B)用于鎖緊調(diào)節(jié)塊G)，調(diào)節(jié)塊(4)在偏心激振塊的變徑滑槽(5B)內(nèi)能夠任意調(diào)節(jié)位置并由螺釘固定，用于改變偏心激振塊(5)的質(zhì)心位置，在相同轉(zhuǎn)速情況下改變離心力大小，實現(xiàn)幅頻特性測試；所述偏心激振塊( 的下方圓弧形輪廓中心處嵌有永磁鋼塊(3)，所述永磁鋼塊(3)嵌入到偏心激振塊(5)的質(zhì)心下方圓弧中心邊緣處的凹槽內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔 (5A)、偏心激振塊的質(zhì)心、永磁鋼塊(3)三者共線，將永磁鋼塊(3)和偏心激振塊(5)采用強(qiáng)力粘接固定；所述臺架(8)包括T型臺架(8A)和L型臺架(8B)，T型臺架(8A)上加工有T型臺架豎直板方向定位孔(8A1)和T型臺架水平板方向定位孔(8A2)，L型臺架(8B)上加工有L 型臺架豎直板方向定位孔(8B1)和L型臺架水平板方向定位孔(8B2)；所述待測力傳感器(1)固定在基座(11)的水平板端面上用T型臺架(8A)加載時，測力傳感器(1)通過固支端(1 由螺栓或壓板與基座(11)水平板固定，T型臺架(8A)上方的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)通過法蘭盤與T型臺架(8A)豎直板由螺栓固定，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)與T 型臺架(M)豎直板之間置有隔熱襯墊(9)，隔熱襯墊(9)用于阻隔旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)與待測力傳感器(1)之間熱量傳遞，減小溫度效應(yīng)對待測力傳感器(1)動態(tài)測試精度的影響，T 型臺架(M)上方的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)與T型臺架(8A)的豎直板垂直，并穿過T型臺架豎直板方向定位孔8A1，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)通過端部加工有平鍵槽或矩形鍵槽與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)配合，由鎖緊螺釘(7)固定或鍵塊緊固在一起，保證偏心激振塊( 與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)同步旋轉(zhuǎn)以輸出幅值和頻率穩(wěn)定的激振力，旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)下面依次固定置有偏心激振塊(5)、調(diào)節(jié)塊0)、永磁鋼塊C3)和霍爾傳感器O)； 所述霍爾傳感器O)固定在T型臺架(8A)的水平板上端面，位于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸 (6)的軸線且在T型臺架水平板上端面的投影線上，調(diào)整偏心激振塊( 與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)的相對位置，使霍爾傳感器O)、永磁鋼塊(3)及偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)三者共線，且位于同一個基準(zhǔn)面內(nèi)，該基準(zhǔn)面過旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)的軸線且垂直于T型臺架 (M)的水平板端面，在此狀態(tài)下將偏心激振塊( 與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)固定，用于使電動機(jī)輸出軸(6)帶動偏心激振塊( 旋轉(zhuǎn)，永磁鋼塊C3)周期性激發(fā)霍爾傳感器( 輸出脈沖信號，測量旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速，獲得激振力Fz，或激振力矩My，或激振力矩Mx組合加載，實現(xiàn)相頻特性測試；所述待測力傳感器(1)固定在基座(11)豎直板端面上用L型臺架(8B)加載時，L型臺架(8B)作為待測力傳感器(1)與T型臺架(8A)的轉(zhuǎn)接件，用于改變待測力傳感器(1)的受力方向，待測力傳感器(I)Z軸與基座(11)的豎直板端面垂直放置，通過固支端(13)由螺栓或壓板固定在基座(11)的豎直板端面上，通過基座(11)豎直板端面上加工呈圓形分布的六個基座豎直板方向定位孔(11A)，待測力傳感器(1)繞Z軸實現(xiàn)90度、180度、270度的旋轉(zhuǎn)定位；通過基座豎直板方向定位孔(IlA)調(diào)整待測カ傳感器(1)的X軸或Y軸與基座(11) 的水平板端面垂直，L型臺架(8B)豎直板端面由螺釘固定在待測カ傳感器(1)的適配端 (12)上，L型臺架(8B)的豎直板端面上加工有與待測カ傳感器(1)的適配端(1 相配合的L型臺架豎直板方向定位孔(8B1)，用于調(diào)整L型臺架豎直板方向定位孔(8B1)和適配端 (12)的安裝方位，保證L型臺架(8B)水平板端面與基座(11)水平板端面平行并通過適配端(12)與待測カ傳感器⑴固定；通過L型臺架水平板方向定位孔(8B》和T型臺架水平板方向定位孔(8A2)，調(diào)整T型臺架(M)的水平板與L型臺架(8B)的水平板的方位，使旋轉(zhuǎn)電動機(jī)輸出軸(6)的軸線位于待測力傳感器(1)的Z-X面或Z-Y面內(nèi)，并與基座(11)水平面平行，調(diào)整偏心激振塊(5) 的質(zhì)心位于待測力傳感器(1)的X-Y面內(nèi)，調(diào)整偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)位于X軸或 Y軸的エ況下，獲得待測カ傳感器(1)受激振力&或激振カFy的獨立加載；通過L型臺架水平板方向定位孔(8B》和T型臺架水平板方向定位孔(8A2)，調(diào)整T型臺架(M)沿待測カ傳感器(I)Y軸或X軸移動某ー距離的エ況下，獲得待測カ傳感器(1) 受激振力h和激振カ矩Mz，或激振カFy和激振カ矩Mz的組合加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述將永磁鋼塊C3)和偏心激振塊( 采用強(qiáng)力粘接固定，或采用螺釘鎖緊、或采用壓板形式固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述偏心激振塊( 相對于偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)與偏心激振塊( 的質(zhì)心的連線呈對稱加工而成，或加工成半橢圓形，或方形，或半圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述偏心激振塊( 加工有貫通的偏心激振塊的變徑滑槽(5B)，偏心激振塊的變徑滑槽(5B)用于鎖緊調(diào)節(jié)塊G)，是偏心激振塊的變徑滑槽(5B)加工成直線型、Y型或U型， 用于鎖緊ー個調(diào)節(jié)塊G)，或同時鎖緊多個調(diào)節(jié)塊G)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述調(diào)節(jié)塊(4)在偏心激振塊的變徑滑槽(5B)內(nèi)能夠任意調(diào)節(jié)位置并由螺釘固定， 用于改變偏心激振塊(5)的質(zhì)心位置，在相同轉(zhuǎn)速情況下改變離心力大小，實現(xiàn)幅頻特性測試，是縮小調(diào)節(jié)塊⑷與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)的距離，激振カ的幅值將減?。弧涝诱{(diào)節(jié)塊(4)與偏心激振塊的回轉(zhuǎn)中心孔(5A)的距離，激振カ的幅值將増大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述偏心激振塊(5)、調(diào)節(jié)塊由勻質(zhì)金屬材料制成，或由勻質(zhì)非金屬材料加工而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述ー種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振カ的多維カ傳感器動態(tài)實驗裝置，其特征是所述旋轉(zhuǎn)電動機(jī)(10)是直流旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，或交流同步旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，或步進(jìn)旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。
全文摘要
一種基于穩(wěn)態(tài)正弦激振力的多維力傳感器動態(tài)實驗的裝置，包括T型臺架和L型臺架，待測力傳感器固定在基座的水平板端面上用T型臺架加載時，實現(xiàn)激振力或激振力矩的加載，待測力傳感器固定在基座豎直板端面上用L型臺架加載時，L型臺架作為待測力傳感器與T型臺架的轉(zhuǎn)接件，用于改變待測力傳感器的受力方向和實現(xiàn)不同組合方式加載。旋轉(zhuǎn)在電動機(jī)某一轉(zhuǎn)速下，通過調(diào)整調(diào)節(jié)塊在偏心激振塊的變徑滑槽中的位置，獲得不同幅值的正弦激振力，實現(xiàn)幅頻特性測試。偏心激振塊旋轉(zhuǎn)過程中，永磁鋼塊周期性激發(fā)霍爾傳感器輸出脈沖信號，利用脈沖信號觸發(fā)時刻確定離心力在某個受力方向分力幅值的最大值時刻，還原已知的正弦激振力信號，實現(xiàn)相頻特性測試。
文檔編號G01L25/00GK102564685SQ20111044597
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者吳仲城, 吳寶元, 吳海峰, 申飛 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院