基于平行四边形机构的推力器推力测量研究

推力的精确测量在卫星姿态控制、引力波探测等领域均有重要应用，已经成为限制推力器技术发展的关键问题。国内外开展了很多推力测量相关的研究，但仍难以兼顾重负载和高精度。本文针对小推重比推力器推力测量困难的问题，提出了一种基于平行四边形机构的测量方法，并搭建了一套推力测量装置，其具有承载能力强、精度高、稳定性好的优点。其中平行四边形机构既作为推力器承载部件，又作为将推力转化为单自由度线性位移的弹性元件。微小位移由激光干涉仪测量，后基于胡克定律计算得到待测力值。设计了合理的机构参数，并对机构进行了力学仿真分析，理论承载能力达140kg。利用电磁力测试了装置的力学响应，实验结果表明，在2.5 kg的实际承重下，测量系统可分辨的最小力值为17.2μN,量程为17.2～2 789.9μN,相对不确定度为1.26%。该方法适用于推力器推力的测量，对推力器技术的发展具有重要意义。

Study on thruster thrust measurement based on parallelogram mechanism