专利名称:台式扭摆转动惯量测试仪的制作方法本发明涉及一种新型转动惯量测试仪器，特别是一种台式扭摆转动惯量测试仪。目前美军测量转动惯量，采用单丝扭摆和测时仪。该方法中，由于采用单丝扭摆，因此具有较高的精度，其测量误差为1%，在用最小二乘法确定仪器常数，并对测量结果进行温度、角度等修正，以及温度补偿措施后，其测量误差可以减小到0.5%以下。但是也存在以下问题1.测量时必须保证待测物重心在仪器转轴延长线上，因此它只能测待测物绕过重心转轴的转动惯量;2.为保持待测物重心在仪器转轴延长线上，必须仔细调节待测物的位置，因此操作较为不便。国内现有一种由带转轴框架及平面涡旋弹簧等组成的扭摆，它和测时仪相连，测量出周期，然后通过计算求出转动惯量。但其只能测物体绕过重心转轴的转动惯量。本发明的目的，是针对上述现有技术存在的问题，提供一种能直接迅速、较为准确而且方便地测量物体绕任意给定转轴转动惯量的测试仪器。本发明是这样实现的，它包括平面涡旋弹簧、定位机构、传感器以及测时电路、微机等。其特征在于用一个带转轴的平台与平面涡旋弹簧相连接，并与传感器、定位机构组成台式扭摆。测时电路作为微机的一个外设，与微机联成一体，并由多组稳压电源供电，组成智能转动惯量测试装置。该装置的台式扭摆作为智能转动惯量测试装置的物理参量变换器，用导线相连接。测量时，将待测物体放在平台上，扭转平台，并用定位机构固定，使平台有初始角位移，解脱平台，使之扭振，传感器将振动信号转换为电脉冲信号，送到测时电路，测时电路在微机控制下进行测时，然后由微机进行数据采集、运算，最后得出结果。本发明由于采用台式扭摆，测量时只需考虑过待测物重心的转轴与仪器转轴是否平行，不必考虑是否重合，因此它可以测量物体绕任意给定转轴的转动惯量。为了提高该系统的测量精度，采用了下述措施(1)在台式扭摆装置上使用定位机构，保证每次测量条件的一致性，减小测时的偶然误差和由于晶振不准产生的系统误差;(2)在测时电路中，采用高精度比较器，提高测时灵敏度;(3)在测时电路中的输入部分，单独采用±15V稳压电源供电，并与微机及其他电路的电源隔离，提高了仪器的稳定性和抗干扰能力;(4)采用微机进行智能化测量，缩短了测量周期，使间接测量直接化。本发明与现有技术相比，其主要特点是可以测量不规则物体绕任意给定轴的转动惯量，而且测量精度较高(在不进行修正的情况下，与标准块理论值相比较，其测量误差小于1%)，测量速度快，稳定性好，操作简便。本发明的具体结构，由以下实施例及其附图给出。图1是台式扭摆结构示意图。图2是智能转动惯量测试装置的原理框图。下面结合附图对本发明作进一步描述图1所示的台式扭摆，主要由带转轴平台1、平面涡旋弹簧2、定位机构3、支撑架4、固定轴承5、底座6及光照式光电传感器组成。光照式光电传感器由光源7、光电三极管8及转轴上的通光小孔组成。平面涡旋弹簧2的内端与平台1上的转轴相连接，外端固定在支撑架4的内侧，固定轴承5将平台1的转轴固定在支撑架4中，支撑架4装在底座6上，传感器在支撑架4中，其光源7与光电三极管8分别装在平台1的转轴两边，定位机构3安装在支撑架4的外侧。图2所示的智能转动惯量测试装置，它包括测时电路9、微机10、多组稳压电源11。测时电路9主要由输入电路、高精度比较器、施密特触发器、周期数计数器、控制门及Z80计数器定时器电路等组成。微机10主要由Z80主机、LED显示器、打印机、键盘等组成。多组稳压电源11由+5V、+6V、±15V四路电源组成。测时电路9作为微机10的外设。由多组稳压电源11向测时电路9及微机10供电。
本发明广泛适用于航天、航空、兵器、机械、电机、钟表、缝纫机以及生物力学等科研、生产领域，具有很大的实用价值。


本发明是一种新型转动惯量测试仪，它包括平面涡旋弹簧、传感器、定位机构、测时电路及微机，其特征在于由台式扭摆和智能转动惯量测试装置组成。它能测量物体绕任意给定转轴的转动惯量。本发明测量精度较高(测量误差小于1％)，速度快(测量周期小于3秒)，稳定性好，操作方便，广泛适用于航天、航空、兵器、机械、电机、轻工以及生物力学等科研、生产领域，具有很大的实用价值。