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申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要：本发明涉及空间惯性传感器电荷管理技术领域，尤其涉及一种基于扭秤周期变化的导体表面电势测量方法，包括如下步骤：S1、向四个极板施加直流电压，使第一极板、第二极板、第三极板和第四极板均与测试质量保持平行；S2、通过直流电压电源向第一极板和第三极板施加大小相等、方向相同的直流正电压，使测试质量进行偏转；S3、将偏转角度作为测试质量的运动信号，对运动信号进行时域和频域的分析，得到运动信号的第一周期；S4、重复步骤S1‑S3，获得运动信号的第二周期。S5、结合第一周期和第二周期计算测试质量的表面电势。本发明基于扭秤装置的周期变化，通过差分方法测量测试质量的表面电势，提高了测量测试质量的表面电势的分辨率。

主权项：1.一种基于扭秤周期变化的导体表面电势测量方法，用于测量扭秤装置中测量质量的表面电势，所述扭秤装置包括悬丝、所述测量质量、第一极板、第二极板、第三极板和第四极板，所述悬丝的一端固定在安装平台上，所述悬丝的另一端悬挂有所述测试质量，将所述第一极板、所述第二极板、所述第三极板和所述第四极板两两分为一组，均布在所述测试质量的两侧，所述第一极板与所述第三极板呈对角布置，且所述第一极板、所述第二极板、所述第三极板和所述第四极板与所述测试质量的距离处处相同，所述第一极板、所述第二极板、所述第三极板和所述第四极板均通过导线与直流电压电源相连，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、通过所述直流电压电源向所述第一极板、所述第二极板、所述第三极板和所述第四极板施加大小相等且方向相同的直流电压，使所述第一极板、所述第二极板、所述第三极板和所述第四极板均与所述测试质量保持平行；S2、保持所述第二极板和所述第四极板的电压不变，通过所述直流电压电源向所述第一极板和所述第三极板施加大小相等、方向相同的直流正电压，使所述测试质量发生偏转；S3、利用自准直仪测量所述测试质量的偏转角度，并将所述偏转角度作为所述测试质量的运动信号，对所述运动信号进行时域和频域的分析，得到所述运动信号的第一周期；S4、重复所述步骤S1-S3，通过所述直流电压电源向所述第一极板和所述第三极板输入大小相等、方向相同的直流负电压，获得所述运动信号的第二周期，且所述直流正电压和所述直流负电压的幅值绝对值相等；S5、结合所述第一周期和所述第二周期通过下式计算所述测试质量的表面电势VTM： 其中，εr为相对介电常数，ε0为真空介电常数，le为各极板的静电力臂，ay为各极板的长度，az为各极板的高度，de为各极板与所述测试质量平行时的间距，I为所述测试质量的转动惯量，T1为所述第一周期，T2为所述第二周期，Va为所述直流正电压和所述直流负电压的幅值绝对值。

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