转动惯量在线测量用涡卷弹簧的设计

针对正弦扭矩标准装置气浮轴系的转动惯量在线测量需求,根据机械标准设计一非接触平面涡卷弹簧,用于测量正弦扭矩标准装置气浮轴系转动惯量。因该涡簧圈数较少(小于设计标准中建议的三圈以上),因此通过有限元分析软件ANSYS分析该涡簧的特性曲线,仿真结果表明:该涡簧能够稳定提供足够的反作用力矩驱动气浮轴系作扭摆运动。实际测试结果表明:使用该涡簧测量转动惯量时,测量结果一致性良好,测量结果精度较高,能够满足测量需求。

随机角振动激励下的陀螺仪动态特性校准方法

对陀螺仪动态特性的校准,目前皆采用正弦激励校准法,但该方法与陀螺仪实际工况差别较大且需逐个频点校准。为解决正弦法效率低下的问题,对随机激励下的校准方法进行了研究。为实现随机法校准,首先对标准角振动台的圆光栅信号进行解算,得到标准随机角振动信号,并将其与被校陀螺仪的输出信号同时进行抗混叠滤波处理;继而用加窗与重叠的方式计算滤波后两个信号的自谱与互谱,并在此基础上使用H_(v)法辨识出被校陀螺仪的频响函数(FRF),从而实现随机法校准。对比正弦法校准,两者灵敏度差值小于1%,相位差小于1°,校准结果基本一致。由于随机法更接近陀螺仪的实际工况,并可一次性校准陀螺仪宽频段内的动态特性,因此随机激励法可以作为一种替代正弦法的校准方法。