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申请/专利权人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

摘要：本发明公开的一种负阶跃力发生装置及发生方法，属于计量测试领域，本发明公开的一种负阶跃力发生装置，包括直线导轨、伺服电动缸、承力板、标准力传感器、传力杆、被测系统、智能材料、放大器、信号发生器、环境温箱、限位器。本发明还公开一种负阶跃力发生方法，基于所述一种负阶跃力发生装置实现。本发明通过伺服电动缸对被测系统进行静态力加载，利用电活性聚合物材料受电信号后的机械性能突变，瞬时卸荷掉被测系统加载的静态力，能够在设定的温度环境下，发生负阶跃力，用于有效评估力传感器的动态特性，满足动态力传感器的动态测试需求。本发明具有信号重复性高、波形稳定性高、结构简单、操作性强、便于维护、环境温度可控等优点。

主权项：1.一种负阶跃力发生装置，其特征在于：包括直线导轨1、伺服电动缸2、承力板3、标准力传感器4、传力杆5、被测系统6、智能材料7、放大器8、信号发生器9、环境温箱10、限位器11；所述的伺服电动缸2、承力板3、标准力传感器4、传力杆5、被测系统6、智能材料7和限位器11存在下述关系：由地基往上的安装顺序是伺服电动缸2、承力板3、标准力传感器4、传力杆5、被测系统6、智能材料7与限位器11，竖直方向紧密接触，无缝隙叠放式安装；所述的直线导轨1、伺服电动缸2、承力板3存在下述关系：两条平行直线导轨1竖直固定连接在地基上，伺服电动缸2也固定连接在地基上，伺服电动缸2内部有可伸出和收缩推力杆，推力杆上端固定连接承力板3，承力板3位于直线导轨1下端位置，与直线导轨1形成轴孔配合，主要用于限定承力板3仅有竖直方向位移；所述的标准力传感器4存在下述关系：标准力传感器4用于获得伺服电动缸2工作时的推力，获得伺服电动缸2停止工作后的静态力；所述传力杆5配有两个，安装于被测系统6上下两个端面，传力杆5与标准力传感器4和智能材料7接触；所述的智能材料7、放大器8、信号发生器9存在下述关系：智能材料7固定连接在限位器11上，受到放大器8和信号发生器9共同作用，使智能材料7产生竖直方向形变位移；所述环境温箱10为中空圆柱形结构，上下开孔处安装于两个传力杆5之间，主要用于控制被测系统6的环境温度；所述限位器11位于直线导轨1上端，与直线导轨1形成轴孔配合，并可进行锁死固定；伺服电动缸2开始工作后，所述限位器11主要用于使标准力传感器4、传力杆5、被测系统6和智能材料7处于压紧状态；智能材料7是电活性聚合物，受到电信号后，产生形变，形变大小由电压决定。

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