高精度转动惯量测量仪分析与设计

摘要

文中讨论的扭振法转动惯量测量仪,不需要测量幅值,根据振荡周期就能给出高精度的转动惯量计算结果.介绍了它的工作原理,并且详细分析了测量系统的误差,并给出了相邻周期误差的估计公式.在此基础上提出了两种数据处理方法,方法Ⅰ针对小阻尼比采用对偶时间序列误差相消,直接计算;方法Ⅱ通过计算阻尼比,把阻尼振荡周期转化为无阻尼自振周期进行转动惯量计算,放松了对阻尼比的要求,提高了计算精度.数学仿真结果表明,两种方法对测量误差都不敏感,且均可满足测量误差＜±0.5%的要求.