本實用新型屬于衛(wèi)星天線反射器到位指示領(lǐng)域，特別涉及一種衛(wèi)星環(huán)形天線分系統(tǒng)用測力裝置。

背景技術(shù)：

大型環(huán)形可展開天線是衛(wèi)星新型的天線載荷之一，其展開和收攏狀態(tài)下的體積都明顯高于目前的星載天線。在發(fā)射狀態(tài)，天線需牢固可靠的收藏于衛(wèi)星本體，衛(wèi)星入軌后反射器需由收攏狀態(tài)還原到全展開狀態(tài)。大型環(huán)形可展開天線的反射器展開控制器是反射器展開的核心控制部件，它要實現(xiàn)反射器由收攏狀態(tài)還原展開到位的全部控制過程。

衛(wèi)星天線反射器到位指示系統(tǒng)問世于上個世紀(jì)七十年代末、八十年代初，近十年來隨著移動衛(wèi)星通信、軍事電子偵察和天基雷達等空間應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對高可靠性、高精度的大型環(huán)形可展開天線到位指示裝置的需求越來越迫切。國內(nèi)衛(wèi)星天線反射器到位指示的研究起始于上世紀(jì)90年代，目前在國內(nèi)此類產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用還處于初期，沒有比較成熟的產(chǎn)品。

目前一種衛(wèi)星環(huán)形天線分系統(tǒng)用測力裝置具有體積小、量程大、測力精度高、溫度穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，能夠促進國內(nèi)衛(wèi)星天線反射器到位指示領(lǐng)域的發(fā)展，是我國星載天線領(lǐng)域首次應(yīng)用，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種衛(wèi)星環(huán)形天線分系統(tǒng)用測力裝置，具有體積小、量程大、測力精度高、溫度穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點。

一種衛(wèi)星環(huán)形天線分系統(tǒng)用測力裝置，包括多個張力傳感器和一個信號調(diào)理器；信號調(diào)理器的輸入端通過導(dǎo)線分別連接多個張力傳感器，輸出端通過導(dǎo)線連接分系統(tǒng)中的展開電機控制器；所述的張力傳感器包括測力支座、轉(zhuǎn)接件和測力彈性體；轉(zhuǎn)接件的一端和測力支座鉸接，另一端與測力彈性體的一端轉(zhuǎn)動連接；轉(zhuǎn)接件的轉(zhuǎn)動方向與測力彈性體的轉(zhuǎn)動方向相互垂直；測力彈性體的另一端通過第二軸銷連接有過線輪；測力彈性體上設(shè)置有至少一組形成惠斯通電橋的電阻應(yīng)變計；測力支座固定在衛(wèi)星上，設(shè)置在環(huán)形天線分系統(tǒng)上的測力繩索繞過過線輪設(shè)置。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)接件的一端通過固定軸和測力支座鉸接，另一端與測力彈性體的測力端通過第一軸銷轉(zhuǎn)動連接，固定軸與第一軸銷相互垂直設(shè)置。

進一步，固定軸的中軸和測力支座上分別設(shè)置有固定通孔。

優(yōu)選的，測力支座與轉(zhuǎn)接件鉸接位置的運動方向，及轉(zhuǎn)接件與測力彈性體轉(zhuǎn)動連接位置的運動方向上分別設(shè)置有限位裝置。

優(yōu)選的，所述的測力彈性體呈板狀設(shè)置，測力彈性體的兩個板面中部向內(nèi)凹陷形成凹型板，電阻應(yīng)變計分別設(shè)置在兩個凹型板的底面上。

優(yōu)選的，所述的信號調(diào)理器包括多路分別連接對應(yīng)張力傳感器的信號調(diào)理電路；信號調(diào)理電路包括依次連接的輸入濾波電路、一級放大電路、二級放大電路和濾波電路，以及連接在輸入濾波電路輸入端的調(diào)零電路。

優(yōu)選的，還包括用于為張力傳感器和信號調(diào)理器供電的電源電路組件；電源電路組件包括電源濾波電路和穩(wěn)壓電源電路；電源濾波電路的輸入端連接系統(tǒng)供電端，一路輸出端連接信號調(diào)理器供電，另一路輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電源電路分別連接多個張力傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實用新型通過設(shè)置的張力傳感器，通過測力繩索將產(chǎn)生的張力傳遞到測力彈性體上，利用電阻應(yīng)變計將其進行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換輸出，采用信號調(diào)理器將張力傳感器輸出的毫伏級信號進行濾波、放大調(diào)理后，輸出根據(jù)張力成線性關(guān)系的電壓信號給分系統(tǒng)的展開電機控制器，實現(xiàn)對張力變化實時線性的測量。產(chǎn)品研制難度大、起點高，是我國星載天線領(lǐng)域首次應(yīng)用，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

附圖說明

圖1為本實用新型張力傳感器示意圖。

圖2為本實用新型張力傳感器使用狀態(tài)的剖視圖。

圖3為本實用新型張力傳感器上下轉(zhuǎn)動的使用狀態(tài)圖。

圖4為本實用新型張力傳感器左右轉(zhuǎn)動的使用狀態(tài)圖。

圖5為本實用新型張力傳感器工作原理圖。

圖6為本實用新型工作原理示意圖。

其中：1，測力支座；2，固定軸；3，轉(zhuǎn)接件；4，第一軸銷；5，測力彈性體；6，過線輪；7，第二軸銷。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。

本實用新型一種衛(wèi)星環(huán)形天線分系統(tǒng)用測力裝置，包括多個張力傳感器和一個信號調(diào)理器；信號調(diào)理器的一端通過多根導(dǎo)線分別連接多個張力傳感器，另一端通過一根導(dǎo)線連接分系統(tǒng)中的展開電機控制器。如圖1所示，張力傳感器包括測力支座1、固定軸2、轉(zhuǎn)接件3、第一軸銷4、測力彈性體5、過線輪6和第二軸銷7；測力支座1和轉(zhuǎn)接件3的一端以固定在衛(wèi)星上的固定軸2為轉(zhuǎn)軸進行鉸接，測力彈性體5的一端和轉(zhuǎn)接件3的另一端通過第一軸銷4轉(zhuǎn)動連接，兩者形成十字運動件；測力彈性體5的另一端通過第二軸銷7連接有過線輪6。呈板狀設(shè)置的測力彈性體5上設(shè)置有至少一組形成惠斯通電橋的電阻應(yīng)變計，惠斯通電橋的輸出端作為張力傳感器的輸出端。測力支座1通過其上設(shè)置的固定通孔和固定軸2固定在衛(wèi)星上，設(shè)置在環(huán)形天線分系統(tǒng)上的測力繩索繞過過線輪6設(shè)置。

其中，固定軸2與第一軸銷4相互垂直設(shè)置，使得轉(zhuǎn)接件3的轉(zhuǎn)動方向與測力彈性體5的轉(zhuǎn)動方向相互垂直；測力支座1和轉(zhuǎn)接件3上還分別設(shè)置有用于限定轉(zhuǎn)接件3和測力彈性體5轉(zhuǎn)動形成的限位裝置。

所述的測力彈性體5呈板狀設(shè)置，測力彈性體5的兩個板面中部向內(nèi)凹陷形成凹型板，電阻應(yīng)變計分別設(shè)置在兩個凹型板的底面上，能夠有效減小貼片面的應(yīng)力影響，提高了安全性，保證了張力檢測的準(zhǔn)確性。

測力彈性體5的另一端兩側(cè)沿長度方向?qū)ΨQ設(shè)置圓弧端板，兩個圓弧端板的自由端兩側(cè)對應(yīng)固定連接形成測力繩索出口，兩個圓弧端板與測力彈性體5呈一體設(shè)置；過線輪6通過第二軸銷7連接在兩個圓弧端板之間，且設(shè)置在測力繩索出口內(nèi)。過線輪6中間設(shè)置有120°的V型凹槽，兩側(cè)與相鄰的圓弧端板呈間隙設(shè)置，測力繩索拉動過線輪6轉(zhuǎn)動過程中，測力繩索不會被卡滯在過線輪6和測力彈性體及圓弧端板之間。

張力傳感器進行使用時，如圖2所示，其測力支座1通過直接設(shè)置在測力支座1上的固定通孔和設(shè)置在固定軸2中軸上的固定通孔固定在衛(wèi)星上，如圖3所示，能夠在第一軸銷4的作用下實現(xiàn)上下轉(zhuǎn)動，如圖4所示，能夠在固定軸2的作用下實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)動，從而能夠在固定端實現(xiàn)十字鉸接。

如圖6所示，信號調(diào)理器包括多路分別連接對應(yīng)張力傳感器的信號調(diào)理電路；信號調(diào)理電路包括依次連接的輸入濾波電路、一級放大電路、二級放大電路和濾波電路，以及連接在輸入濾波電路輸入端的調(diào)零電路。本實用新型還包括用于為張力傳感器和信號調(diào)理器供電的電源電路組件；電源電路組件包括電源濾波電路和穩(wěn)壓電源電路；電源濾波電路的輸入端連接系統(tǒng)供電端，一路輸出端連接信號調(diào)理器供電，另一路輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電源電路分別連接多個張力傳感器。

本實用新型使用時，如圖5所示，本優(yōu)選實例中的分系統(tǒng)以衛(wèi)星反射器，以及設(shè)置兩個張力傳感器為例進行說明。

當(dāng)張力傳感器受到張力時，測力繩索通過過線輪產(chǎn)生作用力，使得測力彈性體5發(fā)生變形，電阻應(yīng)變計的電阻值發(fā)生變化，引起張力傳感器內(nèi)部的惠斯通電橋不平衡，輸出同張力成線性關(guān)系的電壓信號。

信號調(diào)理器將將張力傳感器輸出信號進行濾波、放大處理后送至分系統(tǒng)中展開電機控制器，實現(xiàn)對張力變化實時線性的測量。

通過張力及其變化規(guī)律判斷分系統(tǒng)是否展開到位。信號調(diào)理器將張力傳感器輸出信號進行線性放大，輸出范圍為1VDC±0.2VDC～4.8VDC±0.2VDC。當(dāng)張力傳感器不受力時，信號調(diào)理器穩(wěn)定輸出1VDC±0.2VDC，當(dāng)張力傳感器受850N力時，信號調(diào)理器穩(wěn)定輸出4.8VDC±0.2VDC，實現(xiàn)對張力變化實時線性的測量。