CN109089369B - 排除静电力干扰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种排除静电力干扰装置,包括线组(2)、继电器(5);所述继电器(5)的被控制电路的一端与线组(2)的一端相连接;所述继电器(5)的控制电路的一端和控制电路的另一端均与线组(2)的一端相连接。本发明提供的排除静电力干扰装置,还包括导线支座(1);所述导线支座(1)与线组(2)的另一端相连接;所述导线支座(1)的电连接器通过舱壁的连线均与高压电源和继电器电源相连接。本发明提供的排除静电力干扰装置通过线组排除高精度天平外高压导线的静电力影响。本发明提供的排除静电力干扰装置采用干簧管将推力器导线连接部分的静电力排除。
Description
技术领域
本发明涉及推力测量装置,具体地,涉及一种排除静电力干扰装置,尤其涉及一种测量推力时排除静电力干扰装置。
背景技术
随着微功率电推进技术的发展,配套的性能测量技术也得到了研究,推力是推力器性能的重要参数之一,其大小决定了相同任务下轨道改变所需时间的长短。电喷推力器的推力为uN~mN级,非常小,其测量方法通常分为两大类:一类是直接测量,利用牛顿第三定律;另一类是间接测量,通过分别测量流量与比冲进行推算。
重力法是直接推力测量法中的一种,测量时将推力器放在精度非常高的天平上(一般至少需要0.1mg级,即0.98μN),羽流逆着重力加速度的方向喷出。忽略离子液体的蒸发,当推力器不工作时,天平的示数(M1)为:
M1=mT
式中,mT为推力器质量。
T=(M2-M1)g
式中:
T为计算得到的推力;
M1:推力器不工作时天平示数;
M2:推力器工作时天平示数;
mT:推力器初始质量;
g:重力加速度;
电喷推进是微功率推进技术的一种,其工作电压较高,达到了千伏级别,在采用重力法测量推力时由于高压导致的静电力会对高精度天平造成影响从而导致测量结果不准确,因此,亟待一种来排除导线间静电力的干扰的装置。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种排除静电力干扰装置。
根据本发明提供的一种排除静电力干扰装置,包括线组、继电器、推力器;
所述继电器的被控制电路的一端与线组的第一连接线的一端相连接;
所述继电器的控制电路的一端与线组的第二连接线的一端相连接;
所述继电器的控制电路的另一端均与线组的第三连接线的一端相连接;
所述线组的第一连接线的另一端与高压电源的一端相连接;
所述推力器的发射体与继电器的被控制电路的另一端相连接;
所述推力器的引出极与线组的第四连接线的一端相连接;
所述线组的第四连接线的另一端与高压电源的另一端相连接;
所述继电器的控制电路的一端与线组的第二连接线的一端相连接;
所述继电器的控制电路的另一端均与线组的第三连接线的一端相连接;
所述线组的第二连接线的另一端与继电器电源的正极相连接;
所述继电器电源的负极与线组的第三连接线的另一端相连接。
优选地,还包括导线支座;
所述导线支座的电连接器通过舱壁的连线均与高压电源和继电器电源相连接。
优选地,还包括托盘;
所述继电器、推力器均设置在托盘上;
所述托盘的底部设置有连接件。
优选地,还包括称重模块;
所述称重模块通过连接件与托盘相连接。
优选地,所述托盘的材料为亚克力材料。
优选地,所述导线支座的材料为亚克力材料。
优选地,所述线组为铜线。
优选地,所述继电器采用干簧管继电器。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明提供的排除静电力干扰装置通过线组排除高精度天平外高压导线的静电力影响。
2、本发明提供的排除静电力干扰装置采用干簧管将推力器导线连接部分的静电力排除。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明提供的排除静电力干扰装置结构示意图。
图2为推力器及推力器工作电路示意图。
图中附图标记如下表所示:
1导线支座 |
2线组 |
3托盘 |
4称重模块 |
5继电器 |
6推力器 |
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种排除静电力干扰装置,包括线组2、继电器5、推力器6;所述继电器5的被控制电路的一端与线组2的第一连接线的一端相连接;所述继电器5的控制电路的一端与线组2的第二连接线的一端相连接;所述继电器5的控制电路的另一端均与线组2的第三连接线的一端相连接;所述线组2的第一连接线的另一端与高压电源的一端相连接;所述推力器6的发射体与继电器5的被控制电路的另一端相连接;所述推力器6的引出极与线组2的第四连接线的一端相连接;所述线组2的第四连接线的另一端与高压电源的另一端相连接;所述继电器的控制电路的一端与线组2的第二连接线的一端相连接;所述继电器的控制电路的另一端均与线组2的第三连接线的一端相连接;所述线组2的第二连接线的另一端与继电器电源的正极相连接;所述继电器电源的负极与线组2的第三连接线的另一端相连接。
本发明提供的排除静电力干扰装置,还包括导线支座1;所述导线支座1的电连接器通过舱壁的连线均与高压电源和继电器电源相连接。
本发明提供的排除静电力干扰装置,还包括托盘3;所述继电器5、推力器6均设置在托盘3上;所述托盘3的底部设置有连接件。
本发明提供的排除静电力干扰装置,还包括称重模块4;所述称重模块4通过连接件与托盘3相连接。
所述托盘3的材料为亚克力材料。所述导线支座1的材料为亚克力材料。所述线组2为铜线。所述继电器5采用干簧管继电器。
下面对本发明提供的排除静电力干扰装置进行进一步说明:
本发明提供的排除静电力干扰装置,以下简称隔离装置,可以排除天平外的静电力和减小托盘上的静电力。
(1)利用线组隔离、排除高精度天平外高压导线的静电力影响。
推力器6放置在天平上时,如果高压线直接从舱壁上的法兰连接在推力器6上,那么高压线和地线之间或者高压线和舱壁之间存在的静电力会对推力器6有力的作用从而影响推力器6工作时对天平的作用力从而影响到测量结果。采用线组2隔离方法可以排除这部分静电力的干扰。
优选地,隔离装置主要有金属丝导线、托盘3优选的为L形托盘和导线支座1组成,装置示意图如图1所示。L形托盘和导线支座1采用亚克力材料,具有良好的加工性,L形托盘除了用来作为金属丝的支座,还用来扩孔托盘3的体积容量;金属丝导线采用裸线,从而减小质量,减小导线对天平托盘产生的力矩。将金属丝弯绕成U形的形状,增长导线长度从而在保证导线韧性的前提下减小高压作用下单位长度的静电力的大小。导线末端与针头形电连接器焊接在一起,采用胶封的方式将电连接器固定在配合支座,即导线支座1和L形托盘上。
通过U形导线,即线组2的方式可以排除支座到舱壁之间高压导线静电力对高精度天平的影响,将影响局限在线组内。而线组之间的静电力方向主要是水平方向,而推力的测量方向是垂直方向,所以作用到天平上时造成的干扰会大大减小。
(2)推力器导线连接部分静电力的排除。
从L形托盘到推力器部分的导线同样存在部分静电力的干扰,特别是托盘竖直部分到托盘上竖直方向的导线之间的作用力影响较大,所以在托盘上同样要消除静电力的干扰。
具体方法是在托盘3上的线路中加入一个继电器5。具体装置示意图如图2所示,继电器5是一种在玻璃管内封装两个由既导磁又导电材料做成的簧片所组成的开关元件,玻璃管内充有惰性气体,如氮、氦等。当绕在继电器5上面的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时,簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引,当吸引的磁力超过簧片的抗力时,分开的接点便会吸合;当磁力减小到一定值时,在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态,这样便完成了一个开关的作用。通过控制继电器外部缠绕线圈中电流的通断控制继电器的开关。由于线组2到继电器5部分导线造成的影响无法消除,因此只能通过施加高压下推力器6工作与不工作之间测量出的差值来进行推力测量,并利用仅施加高压而推力器6不工作时测到的数值来进行高压下静电力影响的标定。
优选地,L形托盘为亚克力材料的扩容盘,高为30mm,宽为108mm,长为130mm,采用螺栓紧固的方法与天平的原托盘固定在一起,导线支座1同样采用亚克力材料,高为114mm,宽为108mm,长度最大为60mm,采用胶粘的方式与天平的壳体固定在一起。电连接器采用胶封的方法固定在L形托盘和导线支座1的上表面上,金属线组为普通铜导线,直径约100μm,长度约为导线支座1和L形托盘间距的2~3倍,导线与电连接器焊接在一起。继电器5质量月30g,具有4个接线端,承担通断任务的两个接线端一端连接在线组上,另一端与推力器6的发射体相连,推力器6的引出极同样连接到线组上,控制继电器5通断的连线通过线组2连接到继电器5的另两个接线端上。导线支座1上的电连接器通过与舱壁的连线分别连接到高压电源和继电器电源上。
通过线组可以排除电连接器和舱壁之间导线之间的静电力,而托盘3上静电力的排除需要通过高压下推力器6不工作时天平读数来进行标定,首先读取不供电时的天平示数,然后施加高压,仍然不接通继电器5,读取不同高压下的天平示数,两者之差为静电力的干扰值,在推力测量时,将推力器6工作时测量得到的数据减去静电力的干扰值即为推力的值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种排除静电力干扰装置,其特征在于,包括线组(2)、继电器(5)、推力器(6);
所述继电器(5)的被控制电路的一端与线组(2)的第一连接线的一端相连接;
所述继电器(5)的控制电路的一端与线组(2)的第二连接线的一端相连接;
所述继电器(5)的控制电路的另一端均与线组(2)的第三连接线的一端相连接;
所述线组(2)的第一连接线的另一端与高压电源的一端相连接;
所述推力器(6)的发射体与继电器(5)的被控制电路的另一端相连接;
所述推力器(6)的引出极与线组(2)的第四连接线的一端相连接;
所述线组(2)的第四连接线的另一端与高压电源的另一端相连接;
所述线组(2)的第二连接线的另一端与继电器电源的正极相连接;
所述继电器电源的负极与线组(2)的第三连接线的另一端相连接;
还包括导线支座(1);
所述导线支座(1)的电连接器通过舱壁的连线均与高压电源和继电器电源相连接;
还包括托盘(3);
所述继电器(5)、推力器(6)均设置在托盘(3)上;
所述托盘(3)的底部设置有连接件;
线组(2)的金属丝导线弯绕成U形的形状;
金属丝导线末端与针头形电连接器焊接在一起,采用胶封的方式将电连接器固定在配合支座上,即导线支座(1)和L形托盘上。
2.根据权利要求1所述的排除静电力干扰装置,其特征在于,还包括称重模块(4);
所述称重模块(4)通过连接件与托盘(3)相连接。
3.根据权利要求1所述的排除静电力干扰装置,其特征在于,所述托盘(3)的材料为亚克力材料。
4.根据权利要求1所述的排除静电力干扰装置,其特征在于,所述导线支座(1)的材料为亚克力材料。
5.根据权利要求1所述的排除静电力干扰装置,其特征在于,所述线组(2)为铜线。
6.根据权利要求1所述的排除静电力干扰装置,其特征在于,所述继电器(5)采用干簧管继电器。
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