一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及慣性儀表一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)，用于陀螺加速度計(jì)參數(shù)標(biāo)定與精度測(cè)試，屬于慣性儀表測(cè)試領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著慣性技術(shù)的不斷發(fā)展，慣性平臺(tái)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度不斷提高，作為慣性平臺(tái)導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分的陀螺加速度計(jì)也不斷向高進(jìn)度、長(zhǎng)壽命、高可靠的方向發(fā)展。
[0003]為高精度陀螺加速度計(jì)的標(biāo)定測(cè)試提供有效手段，研發(fā)高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)，變得十分必要。
[0004]現(xiàn)有的陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試手段比較單一，自動(dòng)化程度不高，測(cè)試精度無法得到保證。尤其隨著陀螺加速度的精度提高，現(xiàn)有的儀表外溫控控溫精度無法滿足要求。
[0005]同時(shí)現(xiàn)有陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試時(shí)，儀表脈沖數(shù)據(jù)采集基本依靠測(cè)試人員通過計(jì)時(shí)測(cè)頻儀手動(dòng)進(jìn)行記錄，信息化水平低。因此，亟需發(fā)明一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有測(cè)試手段的不足，提供了一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)，高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)采用專用的直流電源、交流電源、馬達(dá)電源、控制臺(tái)、外溫控及帶有高精度脈沖計(jì)數(shù)卡的測(cè)試工控機(jī)，共同組成了高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)，解決了高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試手段比較單一，自動(dòng)化程度不高，測(cè)試精度無法得到保證的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)包括:直流電源(I)、交流電源(2)、馬達(dá)電源(3)、外溫控(4)、伺服回路(5)、內(nèi)溫控電路(6)、磁懸浮電路(7)、輸出電路⑶、第一測(cè)試電纜(9)、陀螺加速度計(jì)(10)、第二測(cè)試電纜(11)、測(cè)試工控機(jī)(12)；
[0008]直流電源⑴為伺服回路(5)提供±12V、28V電源，為內(nèi)溫控電路(6)提供±12V、28V、56V電源，為磁懸浮電路(7)提供±15V電源，為輸出電路⑶提供±12V、5V電源；
[0009]交流電源⑵為伺服回路(5)提供3V/16KHZ交流信號(hào)，并通過第一測(cè)試電纜(9)為陀螺加速度計(jì)(10)提供5.5V/4KHZ交流信號(hào)和6V/8KHZ交流信號(hào)；
[0010]馬達(dá)電源(3)通過第一測(cè)試電纜(9)為陀螺加速度計(jì)(10)提供三相ΙΚΗζ，幅值可調(diào)的高精度馬達(dá)電源；
[0011]外溫控(4)通過第一測(cè)試電纜(9)為陀螺加速度計(jì)(10)提供外溫控信號(hào)；
[0012]伺服回路(5)，在直流電源(I)提供的±12V、28V電源、交流電源⑵提供的3V/16KHZ交流信號(hào)的供電下，同時(shí)伺服回路(5)通過第一測(cè)試電纜(9)接收陀螺加速度計(jì)
(10)中內(nèi)環(huán)傳感器輸出的位置信號(hào)，將伺服回路產(chǎn)生的力矩電機(jī)加力信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜(9)送至陀螺加速度計(jì)(10);
[0013]內(nèi)溫控電路(6)，在直流電源⑴提供的±12V、28V、56V電源的供電下，通過第一測(cè)試電纜(9)接收陀螺加速度計(jì)(10)中的測(cè)溫電阻采集的測(cè)溫信號(hào)，將測(cè)溫信號(hào)和設(shè)定的溫控值進(jìn)行比較，產(chǎn)生加溫信號(hào)，將該加溫信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜(9)送至陀螺加速度計(jì)
(10)；
[0014]磁懸浮電路(7)，在直流電源(I)提供的±15V電源的供電下，并通過第一測(cè)試電纜(9)接收陀螺加速度計(jì)(10)中的磁懸浮定轉(zhuǎn)子采集的磁懸浮位置信號(hào)，將磁懸浮位置信號(hào)與設(shè)定的磁懸浮位置量進(jìn)行比較，產(chǎn)生磁懸浮加力信號(hào)，將該磁懸浮加力信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜(9)送至陀螺加速度計(jì)(10);
[0015]輸出電路(8)，在直流電源⑴提供的±12V、5V電源的供電下，通過第一測(cè)試電纜(9)接收陀螺加速度計(jì)(10)中的變磁阻傳感器產(chǎn)生的變磁阻傳感器信號(hào)，輸出電路(8)將該變磁阻傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為與變磁阻傳感器的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)頻率的正負(fù)通道脈沖信號(hào)，將該正負(fù)通道脈沖信號(hào)經(jīng)第二測(cè)試電纜(11)送至測(cè)試工控機(jī)(12);
[0016]陀螺加速度計(jì)(10)，在交流電源(2)提供的5.5V/4KHZ交流信號(hào)和6V/8KHz交流信號(hào)，馬達(dá)電源⑶提供的三相ΙΚΗζ，幅值可調(diào)的高精度馬達(dá)電源的供電下，接收外溫控
(4)提供的外溫控信號(hào)，接收伺服回路(5)提供的力矩電機(jī)加力信號(hào)，接收內(nèi)溫控電路(6)提供的加溫信號(hào)，接收磁懸浮電路(7)的磁懸浮加力信號(hào)，將外溫控信號(hào)送至陀螺加速度計(jì)(10)中的外溫控加溫片，進(jìn)行溫度控制；將力矩電機(jī)加力信號(hào)送至陀螺加速度計(jì)(10)中的力矩電機(jī)進(jìn)行加力控制，將加溫信號(hào)送至陀螺加速度計(jì)(10)中的內(nèi)溫控的加溫片，進(jìn)行溫度控制；將磁懸浮加力信號(hào)送至陀螺加速度計(jì)(10)中的磁懸浮定轉(zhuǎn)子，進(jìn)行磁懸浮的加力控制；
[0017]測(cè)試工控機(jī)(12)包括高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡和測(cè)試計(jì)算模塊，高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡接收第二測(cè)試電纜(11)傳來的與變磁阻傳感器的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)頻率的正負(fù)通道脈沖信號(hào)，進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)、定數(shù)計(jì)時(shí)采集，產(chǎn)生定時(shí)、定數(shù)觸發(fā)信號(hào)送至測(cè)試計(jì)算模塊，測(cè)試計(jì)算模塊根據(jù)定時(shí)、定數(shù)觸發(fā)信號(hào)，計(jì)算脈沖數(shù)，根據(jù)脈沖，計(jì)算出對(duì)陀螺加速度計(jì)(10)的測(cè)試時(shí)間。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019](I)本發(fā)明使用專用多路隔離直流電源，其中三路±12V直流電源，彼此地線隔離，相對(duì)于傳統(tǒng)的同一幅值電源只提供一路方式，避免各電路之間產(chǎn)生干擾，影響儀表測(cè)試精度。
[0020](2)本發(fā)明使用高精度馬達(dá)電源，輸出形式為三相1000±1Ηζ方波，啟動(dòng)線電壓35?50V可調(diào)，工作線電壓26V±1V，幅值穩(wěn)定度2% ;高壓降低壓由開關(guān)控制，降壓時(shí)間為15±ls，頻率相對(duì)穩(wěn)定度1X10_7，相對(duì)與傳統(tǒng)的馬達(dá)電源，增加了啟動(dòng)電壓可調(diào)工作方式，為儀表馬達(dá)故障監(jiān)測(cè)提供了電源基礎(chǔ)，同時(shí)頻率精度與傳統(tǒng)電源相比得到了一定程度
[0021](3)本發(fā)明所使用的外溫控電路，控溫精度優(yōu)于0.1°C，用于控制陀螺加速度計(jì)外部溫度場(chǎng)，外溫控溫控點(diǎn)可調(diào)，并帶有超溫報(bào)警功能。
[0022](4)本發(fā)明為一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)定制開發(fā)了高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡，克服了通用計(jì)數(shù)卡只能實(shí)現(xiàn)單路脈沖定數(shù)計(jì)時(shí)的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多通道綜合脈沖實(shí)時(shí)定數(shù)計(jì)時(shí)，滿足了陀螺加速度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)試要求。
[0023](5)本發(fā)明所使用的高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡，搭配測(cè)試工控機(jī)及測(cè)試軟件，完成對(duì)陀螺加速度計(jì)系數(shù)分離及穩(wěn)定性計(jì)算，脈沖采集精度優(yōu)于I X 10'
[0024](6)本發(fā)明所使用的高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡電路采用高精度恒溫晶振，晶振頻率精度優(yōu)于5X10—9，同時(shí)采用溫補(bǔ)晶振，進(jìn)行補(bǔ)償，使時(shí)基精度進(jìn)一步提高。
[0025](7)本發(fā)明所使用的脈沖采集卡電路采用光耦對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行隔離，同時(shí)采用具有施密特觸發(fā)功能的反相器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形，提高抗干擾能力。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)方框圖；
[0027]圖2為本發(fā)明高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡信號(hào)隔離整形電路原理圖；
[0028]圖3為本發(fā)明高精度脈沖采集計(jì)數(shù)卡高精度晶振時(shí)基電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]如圖1所示，一種高精度陀螺加速度計(jì)標(biāo)定測(cè)試系統(tǒng)，包括直流電源1、交流電源
2、馬達(dá)電源3、外溫控4、伺服回路5、內(nèi)溫控電路6、磁懸浮電路7、輸出電路8、第一測(cè)試電纜9、陀螺加速度計(jì)10、第二測(cè)試電纜11、測(cè)試工控機(jī)12 ；
[0031]直流電源I為伺服回路5提供±12V、28V電源，為內(nèi)溫控電路6提供±12V、28V、56V電源，為磁懸浮電路7提供土 15V電源，為輸出電路8提供土 12V、5V電源；
[0032]交流電源2為伺服回路5提供3V/16KHZ交流信號(hào)，并通過第一測(cè)試電纜9為陀螺加速度計(jì)10提供5.5V/4KHZ交流信號(hào)和6V/8KHZ交流信號(hào)；
[0033]馬達(dá)電源3通過第一測(cè)試電纜9為陀螺加速度計(jì)10提供三相ΙΚΗζ，幅值可調(diào)的高精度馬達(dá)電源；
[0034]外溫控4通過第一測(cè)試電纜9為陀螺加速度計(jì)10提供外溫控信號(hào)；
[0035]伺服回路5，在直流電源I提供的土 12V、28V電源、交流電源2提供的3V/16KHz交流信號(hào)的供電下，同時(shí)伺服回路5通過第一測(cè)試電纜9接收陀螺加速度計(jì)10中內(nèi)環(huán)傳感器輸出的位置信號(hào)，將伺服回路產(chǎn)生的力矩電機(jī)加力信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜9送至陀螺加速度計(jì)10 ；
[0036]內(nèi)溫控電路6，在直流電源I提供的±12V、28V、56V電源的供電下，通過第一測(cè)試電纜9接收陀螺加速度計(jì)10中的測(cè)溫電阻采集的測(cè)溫信號(hào)，將測(cè)溫信號(hào)和設(shè)定的溫控值進(jìn)行比較，產(chǎn)生加溫信號(hào)，將該加溫信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜9送至陀螺加速度計(jì)10。
[0037]磁懸浮電路7，在直流電源I提供的±15V電源的供電下，并通過第一測(cè)試電纜9接收陀螺加速度計(jì)10中的磁懸浮定轉(zhuǎn)子采集的磁懸浮位置信號(hào)，將磁懸浮位置信號(hào)與設(shè)定的磁懸浮位置量進(jìn)行比較，產(chǎn)生磁懸浮加力信號(hào)，將該磁懸浮加力信號(hào)經(jīng)第一測(cè)試電纜9送至陀螺加速度計(jì)10。
[0038]輸出電路8，在直流電源I提供的±12V、5V電源的供電下，通過第一測(cè)試電纜9接收陀螺加速度計(jì)10中的變磁阻傳感器產(chǎn)生的變磁阻傳感器信號(hào)，輸出電路8將該變磁阻傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為與變磁阻傳感器的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)頻率的正負(fù)通道脈沖信號(hào)，將該正負(fù)通道脈沖信號(hào)經(jīng)第二測(cè)試電纜11送至測(cè)試工控機(jī)12 ;
[0039]陀螺加速度計(jì)10，在交流電源2提供的5.5V/4KHZ交流信號(hào)和6V/8KHz交流信號(hào)，馬達(dá)電源3提供的三相IKHz，幅值可調(diào)的高精度馬達(dá)電源的供電下，接收外溫控4提供的外溫控信號(hào)，接收伺服回路5提供的力矩電機(jī)加力信號(hào)，接收內(nèi)溫控電路6提供的加溫信號(hào)，接收磁懸浮電路7的磁懸浮加力信號(hào)，將外溫控信號(hào)送至陀螺加速度計(jì)10中的外溫控加溫片，進(jìn)行溫度控制；將力矩電機(jī)加力信號(hào)送至陀