多轴悬浮式低频振动传感器的理论研究

摘要

设计了一种新型结构的磁悬浮式低频振动传感器,用于航空航天微振动的多轴测量.该传感器采用电磁、永磁混合结构以及微弹簧作为支承元件,通过轴向位移检测电路和光电位移传感器对磁悬浮质量块与壳体间的相对位移进行检测,实现低频振动信号的多轴测量.动态测量时,磁悬浮质量块在电磁力、重力和弹力的共同作用下可回到平衡位置并实现稳定悬浮,通过调整传感器的控制电流,可主动控制系统等效刚度和等效阻尼,从而有效地降低了系统的固有频率,扩展了传感器的频率响应范围.理论分析得到该传感器的下限截止频率为0.6Hz,实验结果表明该传感器具有良好的低频响应,本文方法为多轴低频振动传感器设计提供了新思路.