Transcript 宮田喜久子 「QSAT磁気トルカの較正試験結果」

磁気トルカ較正試験結果
宇宙機ダイナミクス研究室 D2
宮田 喜久子
目的
• 小型人工衛星QSAT搭載用の磁気トルカに
おける印加電圧と発生磁気モーメントの関係
を求める．
• 可能な限り多くのデータを収得し，最終的に
はそのデータを制御則に組み込む
QSAT用磁気トルカ3軸×2セット(予備含)
についての測定を行う．
諸元
磁気トルカ諸元
直径
コア素材
コア直径
長さ
導線素材
巻き数
印加電流範囲
磁気モーメント
(設計値)
10.4[mm]
パーマロイPB
10[mm]
145[mm]
銅 φ0.2[mm]
950(2階層)
±0.200[A]
±1.3[Am2]
姿勢制御ユニット諸元
管理基板
北斗電子製QTEXモデル
設計
若槻さん
ローカル
基板
製作
(株)テクノサポート九州
筺体
標準タイプ
現行印加電圧範囲 -1.2~1.0[V]
0.001221[V]
最小電圧刻み幅
Vout=Vref((2Nb/4096)-1)
Vref=2.5[V]
注)現行プログラムでは0.01[V]刻みで出力
実験設備 ＠宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部
• 磁気シールドチェンバー（内径の直径約５ｍ）
• フラックスゲート磁力計テラテクニカ製RFG-3F （３軸、
精度 0.1nT程度）
• 測定系のバックグラウンド＋磁力計込みの相対精
度は 0.5nT 程度
実験方法
• 磁気トルカと磁気センサを一直線上に配置し
て印加電圧に対応した磁気センサの出力を
読み取り，その値から発生磁気モーメントを
計算する．
測定モード
１．大まかな傾向の測定
• 測定電圧： 0V, +1V,-1V,+0.5V,-0.5V
• 0,90,180,270,360[deg]の５つの角度+前後に2回の背景測定
計測データ＝真値＋磁力計の電気的オフセット
＋磁力計センサオフセット＋シールドルームのバックグラウンド
ノーマルの値=＋B+Boff
＋リバースの値=－B+Boff
2Boff
前後のBの計測の平均値
(back1+back2)/2
…真値のない値
測定モード
２．Scanモードでの計測を行う(0.1V刻みでの計測)
• －1.0～1.0Vまで0.1V刻みで徐々に電圧を上げていきなが
ら測定．
• 測定時間は各々20sec
• 1.0Vまで到達したら-0.1Vずつ変化させ，-1.0Vまで測定する．
• このモードでは簡易的にしかデータをとらない．
• 計測の前と後で印加電圧なしの状態を測定し，そのデータの
平均値(バックグラウンド)のみを補正したデータで解析する．
３．磁気トルカを立てた状態での測定
• 0V,0.01Vの2つの電圧
磁気センサ値と磁気モーメント
4  l  1 4 
2
M
m0
l
2
L3 B
M ダイポールモーメントと仮定した場合の磁気モーメント値 [M]
B 磁気センサが計測した磁束密度 [nT]
L トルカコア長さ 145[mm] / d トルカ直径 10.4[mm]
R 磁気センサとトルカコアの中心の間の距離1.2 [m]
l=R/L
真空の比透磁率m0=4p×10-7 [N/A2]