但是，随着科技的不断发展论文网，生产和高科技战场对功能完善、高精度、高效率、人机界面友好等特点需求，从而对测试系统技术不断提出新的要求，高新技术不断在测试技术中的应用复杂构件质量特性测试系统设计与分析也推动了测试技术的飞速发展，尤其是军工测试技术成为一个国家高新技术的重要标志。当前我国国防和经济生产中许多重要复杂构件存在着很多问题，尤其突出的是设备陈旧，测试精度低下，测试系统方法落后，劳动强度大，测试范围不广，可靠性低，与发达国家存在着一定的差距。为了改变这种测试手段和测试设备的落后局面，因此需要设计新的高精度、通用性强、可靠性高、高智能化、便于人工操作的构件质量特性测试系统。

1.2  转动惯量测试发展现状

1.3  转动惯量测试方法研究现状

1.4  测量方法的比较 

由表1 可以看到, 目前精度最高、最常用的是扭摆法，摩擦阻力和空气阻力是误差的主要来源。同时，1.落体法，受阻尼影响较大，实验表明，测量误差≥5%；2.扭振法，阻尼影响较小，振幅影响也远不如复摆法，但是要选择适当的参数，只有参数选择得当，才可保证误差＜5%；3.三线摆法，要求被测物的重心与摆心重合，而被测物的大小形状差异很大，重心是变化的，无法满足重心重合的条件；4.复摆法，通常用于对非轴对称的复杂零件的转动惯量进行测量，测量对摆角有要求，相对误差仅小于2％【7】。

方法 复摆法 三线摆法 扭摆法

测量原理 测摆动周期 测摆动周期 测摆动周期

测量精度 低（误差大于1%） 高（误差约为1%） 最高（误差可小于1%）

主要误差来源 附加质量大，小摆角假设 摩擦阻力，空气阻力 大试件装夹难、绳长受力变化、空气阻力 摩擦阻力、空气阻力

减小误差方法 气浮轴承、电磁轴承

弹箭、航天器测量使用情况 很少使用 偶尔用 最常用

表1-1  转动惯量测量方法比较源]自-优尔-!论~文"网·www.youerw.com/

综合比较上述转动惯量的传统测试方法，为了减少小质量物体在测试中可能产生的误差，在微型转动惯量设计时宜采用扭摆法。但是传统的台式扭摆法的工作原理和实验装置并不适用于微型条件下，需要对其进行改进。

2   测试方法和原理的选择

2.1  扭摆法测量转动惯量公式的推导

扭摆法测转动惯量的原理：转动惯量J= MR2/2是刚体转动时惯性大小的量度，它与刚体的质量、转轴的位置及刚体相对于转轴的质量分布有关。扭摆法使物体作扭转

摆动，测定摆动周期和其它参数，从而计算出刚体的转动惯量【8】