陈江攀，　程　伟，　李　名

(北京航空航天大学航空科学与工程学院　北京，100191)



压电式力传感器的低频补偿方法及实验验证①

陈江攀，程伟，李名

(北京航空航天大学航空科学与工程学院北京，100191)

摘要提出了一种压电式力传感器低频响应特性的补偿方法,该方法是在频域上完成的。首先，对压电式力传感器的输出信号进行后处理，将输出信号与补偿函数相乘即可获得补偿后的输出信号，其中，补偿函数是压电式力传感器放电时间常数的函数；然后，以P5H压电陶瓷片为例，分别对其施加已知的阶跃外力和低频简谐外力，并分别将补偿前后的测试结果与已知外力进行对比，从而实现对该方法的实验验证。验证结果表明：该方法可以对压电式力传感器的低频响应特性进行有效的补偿。

关键词压电式力传感器； 低频补偿； 补偿函数； 频响函数； P5H压电陶瓷片

引言

航天器的活动部件在轨工作时所产生的微振动会对其成像质量和指向精度等关键性能产生较大的影响[1-4]，因此必须在地面开展对航天器活动部件微振动特性的测试。目前，国内外对航天器活动部件微振动特性的测试使用的都是微振动六分量测试平台。压电式力传感器由于具有高灵敏度、高分辨率、宽频响、宽测量范围等特点[5]，已成为微振动六分量测试平台最理想的传感器。然而，压电式力传感器存在一个较为明显的缺陷，即低频响应特性较差[6]，低频区的数据可信程度较低。因此，开展对该传感器低频响应特性补偿方法的研究十分必要。……