基于扭矩测量的二维簧片重力梯度仪的设计

基于扭矩测量原理,设计了一个精度为1E的二维簧片重力梯度仪。它的敏感部分是一个簧片悬挂的二维Z形扭摆,用一个高灵敏度的二维电容微位移传感器来检测此摆的二维扭转情况,进而获得摆周围的重力梯度信息。该二维簧片重力梯度仪具有性能稳定、精度高等优点。

二维簧片重力梯度仪的研制

利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术,开展了重力梯度测量装置的研制,这种设计使整个悬挂系统在2个方向上扭转灵敏,增强了系统的稳定性,确保了整个系统的灵敏度。初步实验结果表明,该簧片重力梯度仪的梯度分量Wxx-Wzz和Wxz的分辨率分别达到了47 E和37 E,它主要受到系统检测电路噪声的限制。

二维簧片重力梯度仪检测方法探讨

本文利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术开展了重力梯度测量装置的参数设计和检测方法探讨。初步设计结果表明,该簧片重力梯度仪系统周围的梯度分量WXX-WZZ的分辨率可以达到5E,WXY的分辨率可以达到2E,WXZ的分辨率可以达到2E,WYZ的分辨率可以达到3E,满足了在地球表面重力梯度测量精度1～10E的要求。