静电力天平中变刚度柔性枢轴结构的研究

来源：计量学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：张凯, 白洋, 张智敏

摘要：为了扩展静电力天平的刚度范围并且提高力值分辨力，通过优化静电力天平的柔性枢轴结构，引入负恢复力矩装置实现对天平刚度的调节，利用弹簧长度的变化来控制静电力天平中铅垂向刚度的大小。采用磁阻尼装置实现对不同刚度条件下柔性枢轴结构的稳定控制，降低了天平加、卸载后的收敛时间。实验测量得出：静电力天平中柔性枢轴结构铅垂向刚度的调节范围为4.08×10-2 ~1.01 N/m，加、卸载后的收敛时间降低至5 s，设计的变刚度柔性枢轴结构可以满足微牛级力值测量装置对刚度调节范围和稳定性的要求。

关键词：质量计量,静电力天平,柔性枢轴结构,负恢复力矩,磁阻尼

基金资助：国家重点研发计划(2023YFC2205603)