Page 87 - 《真空与低温》2025年第4期
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502                                         真空与低温                                   第 31 卷 第  4  期


              伺服电机显示的         302 r/min 一致。在调制光压的频                   图  8 为经过二级减振后的背景振动和电路噪
              点上,信号尖峰远高于环境噪声,这表明系统的斩                            声。可以看出,经过二级摆减振,B1-1 感受到的背
              波信号调制和二级减振取得了预期效果。                                景振动降至约       20 μV,满足光压力测量的要求。

                                             竖直摆支架顶边                   160

                                                                                                  B1-1通道
                                                                       140
                                                                       120
                                                                      光压/μV  80
                                                 悬索                    100
                                                                        60
                                                                        40
                                                                        20
                                                                              13.0   13.5   14.0  14.5
                                                 实验件
                                                                                       频率/Hz
                                                                        图  8 二级减振后的背景振动和电路噪声
                                                                 Fig. 8 Background vibration and circuit noise after secondary
                                                 竖直摆支架
                                                                                 vibration reduction
                                                 旋转工作
                                                                     模拟太阳光压按式(3)计算。
                                                 底板
                                                                                        gV
                                                                                   p =                   (3)
                          图  6 实验件悬挂方式示意图                                              λV 0 N
                 Fig. 6 Schematic diagram of test piece suspension mode  式中:g 为当地重力加速度;V    为传感器输出电压;

                                                                λ为传感器标度因数;V 0 为传感器激励电压;N                    为
                        ×10 6
                       5
                                                 一通道            放大器放大倍数。
                       4                         二通道                 现场测量过程中,取模拟光垂直于                OSR  实验件
                     电压/μV  3 2                                 入射,即入射角为         0°,此时获得最大入射信号。表             1

                                                                                                            −1
                                                                                                         −1
                       1                                        显示   B1-1 传 感 器 的 标 度 因 数    λ=1.096 mV∙g ∙V ,
                       0                                        平均激励电压为        V 0 =18.78 V,其输出电压为    778.5 μV,
                      −1                                        重力加速度       g 取  9.8 m/s ,放大倍数   N=973.04,代入
                                                                                      2
                        0      50     100     150     200
                                     时间/s                       式(3)得到光压       p 为  0.38 μN。
                            (a)OSR 0°入射时时频域信号
                                                                     以上是单次测量数据得到光压的过程。实验
                    1 400                      X: 67.03
                                  B1-1通道   X: 50.39  Y: 1 186  X: 75.59  还进行了多次测量,结果如表     2 所列。
                                           Y: 1 075
                    1 000     X: 15.12              Y: 1 283
                   光压/μV  600   X: 24.45 X: 30.23                             表 2 光压多次测量结果
                              Y: 778.5
                                Y: 402.9 Y: 371.7
                         Y: 143.7
                     200  X: 3.545                                Tab. 2 Multiple measurement results of solar pressure
                                                                        测量序列                    光压/μN
                    −200
                           10  20  30  40  50  60  70  80                   1                     0.38
                                     频率/Hz
                             (b)OSR 0°入射时频域信号1                              2                     0.37
                                                                            3                     0.36
                                      X: 15.12  B1-1通道
                     700              Y: 778.5                              4                     0.32
                     600                                                    5                     0.34
                    光压/μV  400
                     500
                     300
                     200                                             标准差使用式(4)计算。
                                                                                   √
                     100                                                              n
                                                                                     ∑   (x i − x) 2
                                                                               σ =                       (4)
                        14.9  15.0  15.1  15.2  15.3  15.4                                n−1
                                     频率/Hz                                            1
                             (c)OSR 0°入射时频域信号2
                                                                式中:σ 为标准差;x i 为第      i 次测量值;   x为测量平均值。
                            图  7 OSR 0°入射时信号                         得到这一装置测量        OSR  片的标准差为      0.024 μN。
                         Fig. 7 Signal of OSR 0° incident       数据一致性较好。
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