专利名称：多功能光纤陀螺测试系统的制作方法
技术领域：
本系统适用于惯性器件光纤陀螺领域，用于光纤陀螺研制、试验和生产过程中陀螺的测试、试验和验证。
背景技术：
光纤陀螺是基于Saganc效应的新型全固态光学陀螺，与传统的机械陀螺相比，它具有耐冲击、抗加速运动、寿命长、分辨率高、动态范围宽、启动时间极短等优点，已成为新 一代捷联式惯性导航系统中理想的惯性器件。在光纤陀螺的系统设计中，陀螺的性能测试是非常重要的一个环节，它包括对光纤陀螺的静态、动态测试、随机测试和标定等。传统的测试系统接ロ単一，只能对某ー种接ロ类型的陀螺进行测试；而且系统体积庞大，移动困难，无法实现野外现场测试要求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能光纤陀螺测试系统，克服现有系统接ロ単一、移动困难无法适应野外现场测试的缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多功能光纤陀螺测试系统，包括处理器，其特征在于，还包括脉冲输入接ロ、模拟量输入接口和串行输入接ロ ；所述脉冲输入接ロ通过计数器连接所述处理器，所述模拟量输入接ロ通过A/D转换器连接所述处理器，所述串行输入接ロ通过电平转换电路连接所述处理器。本实用新型的电源还包括内置式电池，便于本实用新型的野外现场的便携式应用。进ー步，本实用新型还包括充放电电路连接所述内置式电池，所述内置式电池为可充电电池。本实用新型具有如下有益效果特别适用于室外无供电场所的陀螺测试，可现场迅速进行陀螺的故障诊断和定位；提供了多种类型的陀螺接ロ，可广泛用于各种型号的陀螺测试；自动化完成陀螺的速率标定，大幅提高工作效率，提高可靠性。
图I为本实用新型的原理框图。图2为电源充放电电路參考图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步的详细说明。如图I所示，包括多接ロ设计。本系统的脉冲输入接口先经过ー个脉冲整形电路对脉冲信号进行整形，将不规整的脉冲信号整形为标准的方波信号后，再输出给计数器进行脉冲数计数，计数值由下位机读出处理；模拟量输入接口先经过ー个采样保持电路后，再输出给A/D转换器进行数据转换，转换结果由下位机读出处理；串行输入接ロ根据陀螺串行输入信号电平(RS232/RS422/ RS485)的不同，需要先进行相应的电平转换，对总线型接ロ(RS485)还需要通过接ロ给陀螺发送相关的选通信号；整个系统可使用エ频电源和内置电池双供电，使用电池以及相关的充放电电路方案实现在线充放电功能，并设计电源供电电路为整个系统供电；上、下位机接ロ完成上位机指令发送和下位机数据的接收。接ロ采用USB接ロ或其他高速通讯接ロ。全自动速率标定包括转台控制、数据采集和计算等功能。上位机控制转台以预订的速率开始转动，自动标定状态下，上位机控制转台分别按照静态、±l°/s、±3°/S、±5°/ S、静态等速率转动。在转台速率达到设定值后，开始采集陀螺输出，得到各点的速率值，在所有速率点数据采集完成后，系统按照国家军用标准计算陀螺的标度因数和标度因数稳定性指标。各部分具体详述如下a)电源部分。电池和充放电电路部分可采用市售成品笔记本电源适配器和配套电池，或其他功能类似的产品。也可以自己设计电路制作，自己设计时可參考图2电路图。市电输入电路由电源防雷器P1，P2，带通滤波器Z和隔离变压器Tl等组成。T2、D1 D4、C1组成变压、整流、滤波电路，电池充电电路是由三端可调稳压集成块LM317、输出电压调节电路》1、1 2、1^1)、保护ニ极管05、06等组成。D7是隔离ニ极管，防止市电停电后电池电压反馈到前端稳压电路，损坏前端电路。R3是限流电阻，防止负载过流保护稳压块。供电电路部分使用电压基准芯片对电池输出进行稳压后输出给各部分电路使用。b)脉冲输入接ロ。输入脉冲的波形往往不规则，边沿不陡，幅度不齐，不能直接输入到数字电路。因为单稳态触发器的输出幅度仅决定于输出的高、低电平，宽度只与定时元件有关，所以利用单稳态触发器能把不规则的输入信号整形成为幅度、宽度都能相同的矩形脉冲。计数器一般采用下位机集成的计数器，位数16位或32位都能够满足要求，但采用16位计数器时系统读取的时间间隔必须尽可能�。裨蚣剖骱芸炀突嵋绯�。采用32位计数器则可降低系统软件的复杂性。c)模拟量输入接ロ。采样保持电路处于流水线A/D转换器的前端，其作用是对指定的模拟信号进行采样，并将该采样信号保持一段时间，以便后续电路对其进行处理，其性能指标直接决定A/D转换器的速度和精度。采样保持电路主要有电荷重分配型和电容翻转型两种，前者输入共模范围大；后者所需面积�。痹谧刺谢皇蔽薜绾纱湎窒螅肷阅芨�。目前很多A/D转换器都将采样保持电路和多路选择电路集成到到器件内部，选择这种器件可减少设计复杂度。A/D转换器需要16位以上的精度才能较好的满足光纤陀螺信号采集要求。d)串行输入接ロ。为了提高信号的抗干扰能力和驱动能力，陀螺串行输出信号一般不直接输出TTL电平，通常采用RS232、RS422或RS485电平输出。这是测试电路需要将这些电平转换为TTL电平，再输出到URAT接ロ接收。UART接ロ一般直接使用下位机集成的电路。[0022]e) 上位机、下位机接ロ。上、下位机接ロ最普遍的是串行接ロ，但串行接ロ最高传输速度只能达到1M。USB或其他高速接ロ速度通�？纱锸祝谙低骋蠼细叩某『弦话悴捎肬SB接ロ。串行接口和USB接ロ电路现在已经非常普遍，可选范围很广。f) 陀螺全自动速率标定。全自动速率标定在系统中主要由软件完成，包括转台控制、数据采集和计算等。大部分的速率转台都使用串行接ロ与上位机通讯，通讯协议与转台有夫。自动标定状态下转台速率点的选择一般采用 静态I、±l°/s、±3°/s、±5°/s和静态2几个速率点，主要根据用户要求确定。在转台速率启动并达到设定速率值后，系统开始采集陀螺输出，得到各点的速率值，在所有速率点数据采集完成后，系统按照国家军用标准计算陀螺的标度因数和标度因数稳定性指标。本系统能够对多种接ロ类型的光纤陀螺进行测试和标定，小巧轻便，自带电池供电，非常适合室外现场测试和作业。
权利要求1.一种多功能光纤陀螺测试系统，包括处理器，其特征在于，还包括脉冲输入接ロ、模拟量输入接ロ和串行输入接ロ ；所述脉冲输入接ロ通过计数器连接所述处理器，所述模拟量输入接ロ通过A/D转换器连接所述处理器，所述串行输入接ロ通过电平转换电路连接所述处理器。
2.根据权利要求I所述的多功能光纤陀螺测试系统，其特征在于，还包括内置式电池。
3.根据权利要求2所述的多功能光纤陀螺测试系统，其特征在于，还包括充放电电路连接所述内置式电池，所述内置式电池为可充电电池。
专利摘要本实用新型适用于惯性器件光纤陀螺领域，用于光纤陀螺研制、试验和生产过程中各种接口速率陀螺的试验和测试。本实用新型提出了一种多功能光纤陀螺测试系统，包括处理器，其特征在于，还包括脉冲输入接口、模拟量输入接口和串行输入接口；所述脉冲输入接口通过计数器连接所述处理器，所述模拟量输入接口通过A/D转换器连接所述处理器，所述串行输入接口通过电平转换电路连接所述处理器。在外部提供速率转台时，还能自动完成陀螺的速率标定和计算，计算方法符合国家标准要求。测试系统可采用电池供电，适用于野外临时作业测试；也可用工频电源供电，适用于室内长时间使用。
文档编号G01C25/00GK202452989SQ201120475930
公开日2012年9月26日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者黎秋甫 申请人:湖北三江航天红峰控制有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
