微推力、微冲量测量技术研究

摘要

针对新型卫星姿控冷气推力器的微小推力/冲量测试要求,开展测量技术研究.利用扭摆式台架将力/冲量转换为微小位移/速度,为提高位移测量精度和测量带宽,设计迈克尔逊干涉仪,实时测量扭摆摆端的位移.实现的测量精度优于100nm,带宽大于50kHz,远大于常用的机械/激光型位移传感器.优越的精度和动态测量能力,使得对于位移求导、二次导数成为可能.于是该激光测试技术可获得扭摆的位移、速度和加速度,进而根据质量-弹簧系统的运动方程,可得到稳态推力、冲量和动态推力信息.砝码标定试验表明,该推力测试系统的稳态推力测量范围1～50mN,稳态推力的测量精度优于1％(F.S.).冲量测量结果表明,可实现小于10-4Ns的冲量测量.