精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的定位測(cè)量技術(shù)研究

張 榮,王 玨,周繼昆,張 毅,鄭 敏

(中國工程物理研究院總體工程研究所，四川 綿陽 621900)

精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的定位測(cè)量技術(shù)研究

張 榮,王 玨,周繼昆,張 毅,鄭 敏

(中國工程物理研究院總體工程研究所，四川 綿陽 621900)

精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑是影響精密離心機(jī)輸出加速度精度的主要參數(shù)；對(duì)于高精度精密離心機(jī)的研制，必須對(duì)動(dòng)態(tài)半徑進(jìn)行精密測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果作為補(bǔ)償分量加入到精密離心機(jī)輸出加速度修正數(shù)學(xué)模型中，以獲得精確的加速度信號(hào)，同時(shí)為精密離心機(jī)輸出加速度的精確評(píng)定奠定基礎(chǔ)；文章介紹了精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的外基準(zhǔn)定位測(cè)試技術(shù)，包括多個(gè)定位平臺(tái)的定位測(cè)試技術(shù)論證、測(cè)試系統(tǒng)配置等；該方法已應(yīng)用于某高精度精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量中，實(shí)測(cè)結(jié)果表明，采用這種測(cè)量方法，動(dòng)態(tài)半徑的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差為σ=0.21 μm，其測(cè)量精度滿足高精度精密離心機(jī)研制的技術(shù)指標(biāo)要求。

精密離心機(jī)；動(dòng)態(tài)半徑；定位測(cè)量；外基準(zhǔn)

0 引言

精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑是精密離心機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，在10—6以上量級(jí)精密離心機(jī)研制中，需精確測(cè)量離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑，并將動(dòng)態(tài)半徑加入精密離心機(jī)輸出加速度數(shù)學(xué)模型[1]中，以得到高精度的加速度信號(hào)輸出。在10—6量級(jí)精密離心機(jī)研制中，精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑ΔR測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度達(dá)0.3～0.6 μm，高精度測(cè)試指標(biāo)對(duì)測(cè)試技術(shù)要求很高，本文在調(diào)研國內(nèi)外動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)上，提出利用外基準(zhǔn)定位測(cè)試技術(shù)，采用電容測(cè)微儀和變采樣率測(cè)試法，實(shí)現(xiàn)高精度精密離心機(jī)上四個(gè)定位平臺(tái)的動(dòng)態(tài)半徑精確測(cè)量，達(dá)到了項(xiàng)目要求的半徑測(cè)試精度技術(shù)指標(biāo)。本文詳細(xì)介紹動(dòng)態(tài)半徑定位測(cè)試方案，包括定位測(cè)試技術(shù)理論論證、測(cè)試系統(tǒng)配置與試驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證等內(nèi)容。

1 動(dòng)態(tài)半徑ΔR的測(cè)試方案

調(diào)研表明，精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑ΔR尚無統(tǒng)一測(cè)量方法，測(cè)量基準(zhǔn)分內(nèi)基準(zhǔn)與外基準(zhǔn)兩類，測(cè)量方式又分接觸式和非接觸式兩類。內(nèi)基準(zhǔn)測(cè)試是將動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試系統(tǒng)安裝在離心機(jī)轉(zhuǎn)盤上隨離心機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)試系統(tǒng)非常復(fù)雜；外基準(zhǔn)測(cè)試是將動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試系統(tǒng)安裝在離心機(jī)機(jī)體外，測(cè)試更容施行。內(nèi)基準(zhǔn)測(cè)試假定基準(zhǔn)為離心機(jī)主軸的理想旋轉(zhuǎn)中心，不考慮主軸回轉(zhuǎn)誤差引起轉(zhuǎn)盤半徑的變化，而外基準(zhǔn)是以傳感器安裝支架為基準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果包含主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差e，對(duì)于10-6量級(jí)精密離心機(jī)，當(dāng)e遠(yuǎn)小于ΔR時(shí)，可不考慮e對(duì)動(dòng)態(tài)半徑的影響，否則需將e補(bǔ)償?shù)絼?dòng)態(tài)半徑中，本文介紹的離心機(jī)主軸回轉(zhuǎn)誤差為實(shí)測(cè)為0.2 μm，故不考慮主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差對(duì)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試帶來的影響。表1[2]是國內(nèi)外精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試主要方法，由表1可知，美國在10-6量級(jí)的精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試時(shí)主要采用電容測(cè)微儀與外基準(zhǔn)測(cè)試法。參考美國精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試方法，結(jié)合本項(xiàng)目研制的盤式精密離心機(jī)，在項(xiàng)目中采用外基準(zhǔn)+電容測(cè)微儀非接觸方式測(cè)量精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑ΔR。外基準(zhǔn)選擇為大地，動(dòng)態(tài)半徑ΔR相對(duì)于大地坐標(biāo)系。

表1 各型精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試方法表

建立外基準(zhǔn)利用電容測(cè)微儀直接對(duì)準(zhǔn)精密離心機(jī)上的定位平臺(tái)邊緣測(cè)試其徑向半徑變化時(shí)，受機(jī)械加工能力限制，平臺(tái)邊緣無法做到精密加工，其形狀誤差通常為道級(jí)，這使得動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試結(jié)果中包含平臺(tái)邊緣形狀誤差ΔS,如圖1所示。

圖1 理想轉(zhuǎn)盤與實(shí)際轉(zhuǎn)盤的動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試示意圖

對(duì)于理想定位平臺(tái)不考慮其邊緣形狀誤差，采用電容測(cè)微儀直接測(cè)量平臺(tái)的徑向變化量，電容測(cè)微儀安裝好后，在離心機(jī)靜止或在ωg下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，認(rèn)為定位平臺(tái)不存在半徑變化，對(duì)電容測(cè)微儀的初值作多次采集并平均得R1，再在穩(wěn)定的ω下采集多周數(shù)據(jù)并平均得到R2，則動(dòng)態(tài)半徑ΔR可由式(1)確定。

(1)

若考慮平臺(tái)邊緣形狀誤差ΔS，對(duì)平臺(tái)全周采集N點(diǎn)，每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的形狀誤差為ΔSi。

(2)

(i=1,2,…N)，若滿足式(2)，則測(cè)試數(shù)據(jù)多周平均處理后測(cè)量結(jié)果中包含的平臺(tái)邊緣形狀誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果影響可忽略，但實(shí)際上平臺(tái)邊緣形狀誤差未知，本項(xiàng)目中轉(zhuǎn)盤半徑為1 m，在機(jī)械加工時(shí)精密控制其上四個(gè)定位平臺(tái)邊緣形狀誤差是困難的，此形狀誤差為道級(jí)，對(duì)于10-6量級(jí)的精密測(cè)量，應(yīng)考慮平臺(tái)形狀誤差對(duì)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量的影響，需采用創(chuàng)新技術(shù)途徑消除形狀誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，定位測(cè)量法就是在這種需求下提出的。因此，在本項(xiàng)目中，采用定位測(cè)試法測(cè)量精密離心機(jī)定位平臺(tái)的動(dòng)態(tài)半徑ΔR。

1.1 動(dòng)態(tài)半徑測(cè)試總體方案

該精密離心機(jī)上設(shè)計(jì)有四個(gè)加速度計(jì)測(cè)試安裝工位(定位平臺(tái))，為測(cè)量精密離心機(jī)運(yùn)行時(shí)因離心力和溫度變化等因素引起的加速度計(jì)輸入軸方向的動(dòng)態(tài)伸長(zhǎng)量Ra，在定位平臺(tái)外邊緣安裝單只電容測(cè)微儀進(jìn)行定位測(cè)試，電容測(cè)微儀通過固接在地基上的安裝支架固定，測(cè)試如圖2所示。

圖2 定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)量Ra測(cè)試方案

圖2中，精密離心機(jī)上設(shè)計(jì)的四個(gè)定位平臺(tái)尺寸不全相同，其中工位2、工位3、工位4定位平臺(tái)尺寸完全一致，工位1定位平臺(tái)沿轉(zhuǎn)盤圓周方向的尺寸wb大于其他3個(gè)工位定位平臺(tái)在圓周方向的尺寸wa，這樣設(shè)計(jì)有利于定位測(cè)量中判斷Ra的一周測(cè)試數(shù)據(jù)中哪部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪只待標(biāo)檢的加速度計(jì)輸入軸向的半徑變化量。采用單只電容測(cè)微儀進(jìn)行測(cè)試是為了減小Ra的測(cè)量不確定度，若在轉(zhuǎn)盤的180°方向再對(duì)稱安裝一只電容測(cè)微儀測(cè)量Ra，則Ra的測(cè)量不確定度為兩只電容測(cè)微儀的測(cè)量不確定度合成，增大了動(dòng)態(tài)半徑ΔR的測(cè)量不確定度，不利于總體指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1.2 動(dòng)態(tài)半徑定位測(cè)量理論分析

精密離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)電容測(cè)微儀信號(hào)進(jìn)行采集，當(dāng)四個(gè)工位定位平臺(tái)分別對(duì)準(zhǔn)電容測(cè)微儀時(shí)，測(cè)微儀進(jìn)入有效測(cè)試區(qū)，當(dāng)四個(gè)定位平臺(tái)分別離開電容測(cè)微儀時(shí)，電容測(cè)微儀超量程進(jìn)入飽和工作區(qū)并輸出5 V固定電壓信號(hào)，根據(jù)5 V固定電壓信號(hào)結(jié)合各定位平臺(tái)物理長(zhǎng)度可定位出那段半徑有效測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)那個(gè)定位平臺(tái)。設(shè)Pa為電容測(cè)微儀測(cè)得的原始數(shù)據(jù)，其中四個(gè)工位定位平臺(tái)的徑向測(cè)量原始數(shù)據(jù)分別設(shè)為Pa1、Pa2、Pa3、Pa4，離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的理論測(cè)試波形如圖3所示。

圖3 四工位定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)定位測(cè)量理論波形

圖3中，因工位1定位平臺(tái)外緣圓周長(zhǎng)度大于其他3個(gè)定位平臺(tái)外圓周長(zhǎng)，理論上工位1定位平臺(tái)的有效測(cè)試數(shù)據(jù)長(zhǎng)度應(yīng)大于其他3個(gè)工位定位平臺(tái)的有效測(cè)試數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，通過設(shè)定閾值，利用軟件可搜索出Pa1、Pa2、Pa3、Pa4區(qū)域的數(shù)據(jù)分別作為穩(wěn)定轉(zhuǎn)速ω下各定位平臺(tái)的徑向尺寸測(cè)試原始數(shù)據(jù)。在ω1、ω2兩種不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下，可測(cè)得兩組原始數(shù)據(jù)，兩組數(shù)據(jù)相減即得各定位平臺(tái)在兩種轉(zhuǎn)速下的相對(duì)徑向伸長(zhǎng)量Ra1、Ra2、Ra3、Ra4。為驗(yàn)證電容測(cè)微儀是否輸出定位信號(hào)，在10-5級(jí)精密離心機(jī)上開展挖槽定位測(cè)量驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得電容測(cè)微儀輸出波形如圖4所示。

圖4 利用電容測(cè)微儀和凹槽開展定位測(cè)量驗(yàn)證實(shí)測(cè)信號(hào)圖

圖4中的平坦信號(hào)代表凹槽對(duì)準(zhǔn)電容測(cè)微儀時(shí)電容測(cè)微儀超量程工作輸出幅值為5 V的定位信號(hào)，凹槽間的部分為有效測(cè)試數(shù)據(jù)。從圖4可知，電容測(cè)微儀從超量程轉(zhuǎn)入有效測(cè)試區(qū)信號(hào)的邊沿陡峭，凹槽定位信號(hào)明確，定位測(cè)試方案可行。

1.3 消除定位平臺(tái)外緣形狀誤差理論分析

在原始測(cè)量值Pai(i=1,2...N)中既包含定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)量Ra，也包括定位平臺(tái)外緣加工形狀誤差ΔS，為消除定位平臺(tái)外緣形狀誤差ΔS對(duì)測(cè)量結(jié)果影響，采用測(cè)點(diǎn)位置對(duì)齊測(cè)試法，測(cè)點(diǎn)位置對(duì)齊測(cè)試法認(rèn)為在某穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速ω下定位平臺(tái)外緣形狀不變，將轉(zhuǎn)盤全周等角分為N個(gè)測(cè)點(diǎn)區(qū)域，在任何穩(wěn)定轉(zhuǎn)速ω下，對(duì)轉(zhuǎn)盤全周均只采集N個(gè)測(cè)點(diǎn)，只要高低g值下同一測(cè)點(diǎn)Ti相對(duì)電容測(cè)微儀的測(cè)試區(qū)域是對(duì)齊的，則可通過兩次數(shù)據(jù)采集，對(duì)高低g值下同一測(cè)點(diǎn)Ti的兩次測(cè)量信號(hào)相減，分離掉測(cè)點(diǎn)Ti處的形狀誤差。前期技術(shù)方案研究表明，當(dāng)精密離心機(jī)在高g值下的轉(zhuǎn)速ω穩(wěn)定度達(dá)10-7和1g下轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度達(dá)10-4時(shí)，利用精密離心機(jī)的Z相脈沖作為采集觸發(fā)信號(hào)，高低g值下同一測(cè)點(diǎn)因角速度波動(dòng)引起測(cè)點(diǎn)在圓周方向上的偏移量為0.76 μm[3]，此偏移量不會(huì)引起電容測(cè)微儀的顯著變化，因此高低g值下同一測(cè)點(diǎn)的形狀誤差在總測(cè)量值中的分量是相同的，故采用高、低g值下的測(cè)試信號(hào)相減即可實(shí)現(xiàn)消除定位平臺(tái)形狀誤差，又可實(shí)現(xiàn)定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)量的測(cè)量，測(cè)試系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)上述理論確定采樣頻率fs、采樣點(diǎn)數(shù)N、觸發(fā)設(shè)計(jì)。

1.4 定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)量Ra的測(cè)量總體設(shè)計(jì)方案

圖5 Ng相對(duì)1 g下的定位平臺(tái)徑向伸長(zhǎng)量測(cè)量示意圖

1.5 定位平臺(tái)圓弧長(zhǎng)度wa、wb設(shè)計(jì)

設(shè)精密離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為ωmax，以弧度/秒為單位，精密離心機(jī)名義半徑為R，電容測(cè)微儀的頻響上限為fc，為使電容測(cè)微儀穩(wěn)定測(cè)量定位平臺(tái)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)，則定位平臺(tái)在圓周方向的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的最小時(shí)間tmin應(yīng)大于或等于1/fc，對(duì)于最大轉(zhuǎn)速ωmax，則有：

(3)

(4)

對(duì)于本臺(tái)精密離心機(jī)，其名義半徑R=1 m，設(shè)電容測(cè)微儀的頻響上限為8 kHz，離心機(jī)輸出加速度為1 g～100 g，則為在100 g下檢測(cè)到定位區(qū)域，長(zhǎng)度w至少為：

(5)

由于定位平臺(tái)的徑向伸長(zhǎng)量應(yīng)為多點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均，對(duì)于全周采集N個(gè)點(diǎn)，設(shè)工位1定位平臺(tái)的有效測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N1=30,為確保分辨工位1與其他工位的測(cè)試數(shù)據(jù)，設(shè)其他工位定位平臺(tái)的有效測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N2=N3=N4=20，這樣可保證10個(gè)有效數(shù)據(jù)寬度的分辨率，則工位1定位平臺(tái)外圓弧長(zhǎng)wa=30×3.91=11.7 cm，其他工位定位平臺(tái)外圓弧長(zhǎng)wb=20×3.91=7.82 cm，工程設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)精密離心機(jī)半徑R作對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

2 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)組成如圖6所示。

圖6 動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量信號(hào)采集與傳輸示意圖

圖6中，電容測(cè)微儀作為獲取信號(hào)始端位于精密離心機(jī)主機(jī)所在工號(hào)內(nèi)，而信號(hào)二級(jí)放大器DT6530[4]以及數(shù)據(jù)采集卡PXI-4462[5]位于測(cè)控間，兩者之間距離為20 m，為提高動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量精度，在電容測(cè)微儀附近增加信號(hào)預(yù)放大器CP6001[4]，增加信號(hào)傳輸距離，預(yù)放大的信號(hào)通過二級(jí)放大器DT6530補(bǔ)償放大后，輸出0～10 V(代表0～250 μm)信號(hào)，送入高精度數(shù)據(jù)采集卡PXI-4462進(jìn)行采集。

為對(duì)精密離心機(jī)的各定位平臺(tái)進(jìn)行定位采集，采用精密離心機(jī)主軸上的光柵編碼器Z相脈沖信號(hào)作為采集觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)精密離心機(jī)處于各高度穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，各定位平臺(tái)在高低轉(zhuǎn)速下的信號(hào)采樣區(qū)域始終保持相同，可確保高精度定位測(cè)試的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其中，為了高轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定觸發(fā)，在觸發(fā)系統(tǒng)中增設(shè)信號(hào)展寬電路，其作用是將Z脈沖信號(hào)寬度放大一倍，增加觸發(fā)信號(hào)的可靠性。

考慮到減少測(cè)試系統(tǒng)的噪聲，采用連續(xù)采集多圈數(shù)據(jù)平均的方法消除隨機(jī)噪聲，在系統(tǒng)中增加了NI PXI-6602[6-7]高速計(jì)數(shù)器模塊，利用該計(jì)數(shù)器對(duì)光柵編碼器Z相脈沖展寬信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)采集持續(xù)到設(shè)定的圈數(shù)后，計(jì)數(shù)器停止并復(fù)位，采集任務(wù)自動(dòng)結(jié)束，開始后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

2.2 內(nèi)時(shí)鐘變采樣定位測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)

為確保測(cè)點(diǎn)定位采集精度，PXI-4462多功能數(shù)采卡采用

內(nèi)部時(shí)鐘作為采集時(shí)鐘，采用動(dòng)態(tài)變采樣模式，采樣頻率fs取決于電容測(cè)微儀頻響fc、轉(zhuǎn)盤全周的采樣點(diǎn)數(shù)N以及精密離心機(jī)的轉(zhuǎn)速ω三個(gè)因素。三者關(guān)系如式(6)～式(7)所示。

在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速ω下，設(shè)在轉(zhuǎn)盤全周采集N個(gè)點(diǎn)，則采樣頻率fs由下式確定：

(6)

由上式可知，N值不變時(shí)，采樣頻率fs應(yīng)隨不同的轉(zhuǎn)速ω變化。設(shè)電容測(cè)微儀的頻響為fc，為使電容測(cè)微儀采集到有效信號(hào)，設(shè)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為rpm/min，則N應(yīng)由下式確定，N取整數(shù)：

(7)

本項(xiàng)目中電容測(cè)微儀截止頻率為8 kHz，令N值為1 600，則轉(zhuǎn)盤圓周將被等分為1 600點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤的最大轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為5 Hz，則fs=8 kHz，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為1 Hz，則采樣頻率應(yīng)設(shè)為1.6 kHz，依次類推。

3 動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量結(jié)果

按照定位測(cè)試法開展了多次動(dòng)態(tài)半徑的測(cè)量，獲取了精密離心機(jī)4個(gè)定位平臺(tái)的動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量原始值，某次典型測(cè)試的1#定位平臺(tái)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量原始值如表2所示，動(dòng)態(tài)半徑隨g值變化如圖7所示。

表2 1#定位平臺(tái)動(dòng)態(tài)半徑測(cè)量原始值表

圖7 1#定位平臺(tái)動(dòng)態(tài)半徑隨g值的變化趨勢(shì)圖

由圖7可知，1#動(dòng)態(tài)半徑隨g值的變化基本呈線性關(guān)系，后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)估，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為σ=0.21 μm。

4 結(jié)論

本文介紹了一種適用于高精度精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的外基準(zhǔn)定位測(cè)試法，對(duì)定位測(cè)試技術(shù)的可行性進(jìn)行了論證，結(jié)合變采樣率數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)半徑的精確定位測(cè)量，實(shí)踐表明，動(dòng)態(tài)半徑的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.21 μm，測(cè)試穩(wěn)定，可為更高精度精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的測(cè)量提供參考。

[1] 凌明祥.精密離心機(jī)加速度測(cè)量模型研究[R].國防科研報(bào)告，GF-A0162889G，2012.

[2] 劉 健.線加速度模擬轉(zhuǎn)臺(tái)—離心機(jī)動(dòng)態(tài)半徑的測(cè)試研究[D].天津：天津大學(xué)，2007.

[3] 張 榮，王 玨，周繼昆，等. 精密離心機(jī)動(dòng)態(tài)俯仰失準(zhǔn)角的定位測(cè)量技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2015，23(9)：2964-2967.

[4] 德國米銥有限公司.CapaNCDT-電容式位移傳感器和測(cè)量系統(tǒng)[EB/OL].http://www.米銥.com/productsdetailed.aspx?cateid=13&productsid=41，2011.

[5] NI公司.NI PXI-4462四通道動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀[EB/OL].http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/zhs/nid/14309，2012.

[6] 李 岳，王 燕，楊基明.多通道瞬態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2008，8：8-9.

[7] 曾和榮，馮琦杰，谷振軍，等.基于虛擬儀器技術(shù)的池式熱堆Rossi-α測(cè)量裝置設(shè)計(jì)[J].核科學(xué)與工程，2010，30(2)：110-113.

Research on Positioning Measurement Technique of Dynamic Radius of Precision Centrifuge

Zhang Rong, Wang Jue, Zhou Jikun, Zhang Yi, Zheng Min

(Institute of Systems Engineering, Mianyang 621900,China)

The dynamic radius affects the precision of acceleration outputted by precision centrifuge, it is a main technique parameter of precision centrifuge and should be measured accurately during the process of precision centrifuge design. Its value will be as compensation component to be added to the acceleration compensation mathematic model, then, the precision centrifuge can obtain acceleration value accurately. This paper introduces the dynamic radius test technique based on external reference, including multiple positioning data identification method of positioning platform, test system configuration and so on. The technique has been applied to the dynamic radius test of high precision centrifuge, the measurement results show that using the measurement technique, the standard deviation of the dynamic radius measurement is 0.21 μm, the measurement result satisfies the requirement of the high precision centrifuge technique indicators.

precision centrifuge；dynamic radius；positioning measurement；external reference

2015-12-26；

2016-01-29。

國家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)(2011YQ130047)。

張 榮(1979-)，男，四川資陽人，工學(xué)碩士，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)、動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟硬件開發(fā)技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2016)07-0049-03

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.07.014

TP751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A