[发明专利]差动式水平微力加载装置及加载方法

权利要求书

1.一种差动式水平微力加载装置，其特征是以竖直设置的二级杠杆(1)为中心杆，在同一竖直平面内，一对一级杠杆对称分处在二级杠杆(1)的两侧，并分别通过各自一侧的过渡杆(2)与二级杠杆(1)相联结；

所述一级杠杆是由水平杆(3a)和竖直杆(3b)构成的倒置的“L”型杆，加载砝码(4)设置在作为输入端的水平杆(3a)的杆端，一级支点(5)位于水平杆的中部，竖直杆(3b)的底端在杆侧部通过一级柔性铰链(6)连接在过渡杆(2)的外端，所述过渡杆(2)的内端通过二级柔性铰链(7)连接在二级杠杆(1)的作用力点上；

所述二级杠杆(1)的底端设置为二级支点(8)，二级杠杆(1)的顶端为自由端，在所述二级杠杆的顶端设置探针(9)，以所述探针(9)与设置在微动平台(10)上的力传感器(11)相接触；

在所述过渡杆(2)的外端固联一对朝向过渡杆内端所在一侧延伸的连杆(2a)，在所述连杆(2a)的杆端固联过渡杆配重块(2b)，使所述过渡杆(2)的重心调整到二级柔性铰链(7)所在位置处；在所述一级杠杆的水平杆(3a)杆端处设置一级杠杆配重块(12)，使所述一级杠杆的重心调整到一级支点(5)的位置处；在所述二级杠杆(1)上，位于二级支点(8)和二级柔性铰链(7)之间的位置通过固联的悬臂(1a)设置二级杠杆配重块(1b)，使二级杠杆(1)、过渡杆(2)、连杆(2a)及过渡杆配重块(2b)共同的重心调整到二级支点(8)的位置上。

2.根据权利要求1所述差动式水平微力加载装置，其特征是在所述一级支点(5)和二级支点(8)位置处，一级杠杆和二级杠杆分别是通过各支点柔性铰链设置在基座上，所述各支点柔性铰链悬置在机座上，与重力方向成一致。

3.一种权利要求1所述的差动式水平微力加载装置的加载方法，其特征是按以下方式实现差动加载：

方式一、在两输入端加载相同质量的加载砝码，此时探针处于初始位置上；设置力传感器在初始位置保持不动，改变两输入端加载砝码的质量差值，在所述力传感器上获得不同的大小的加载力；

方式二、在两输入端加载相同质量的加载砝码，此时探针处于初始位置上，然后改变两输入端加载砝码的质量差值，使探针出现偏移，由力传感器将探针从偏移的位置逐步推移到初始位置，力传感器距离初始位置越近，探针对力传感器的作用力越大，最终由两输入端加载砝码的质量差值和力传感器的位移决定加载力的大小。