CN102128638A - 光纤陀螺仪半成品探测板检测方法 - Google Patents

光纤陀螺仪半成品探测板检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光纤陀螺半成品的测试领域，具体讲的是一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，该方法包括如下步骤：（A）在标准条件下，对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常，若是，进入步骤（B）；否则，返修后重复上述步骤；（B）将所述探测电路板涂刷三防漆，之后进行高低温环境下不通电老化；（C）将步骤（B）中所产生之半成品探测板进行随机振动，及在振动过程中对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常；（D）将步骤（C）中检测合格之半成品探测板进行高低温环境下的梯度循环测试。本发明的优点是：数字逻辑电路模块及A\D转换器、D\A转换器都采用探测电路板现有的，输出模块亦是现有的单片机模块，不需要另外添置硬件设备以增加成本。

Description

光纤陀螺仪半成品探测板检测方法
技术领域
本发明涉及光纤陀螺半成品的测试领域，具体讲的是一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，适合在光纤陀螺仪生产过程中半成品检测使用。
背景技术
光纤陀螺仪是一种角速率传感器，广泛应用于惯性导航领域，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器，探测电路板是对光纤陀螺仪的信号进行数字处理的关键平台，探测电路板半成品制作的质量，直接影响到光纤陀螺仪测试的结果。目前电路板半成品制作完毕后除了在使用过程中逐渐发现问题外，无法在使用前全面检测其在制作过程中是否完善，是否符合光纤陀螺仪的使用要求。光纤陀螺仪工作环境非常恶劣、苛刻，为模拟陀螺的工作环境，每一个成品光纤陀螺仪都必须在苛刻的试验环境下测试，都需要进行高低温测试，所以测试平台往往是高低温箱和转台安装成一个整体来进行实验。当陀螺在某个特定的实验环境下出现闭环不正常时需要检测电路板在此特定环境下工作是否正常，而正规的的测试方法中，由于高低温箱的原因，并不能检测光纤陀螺仪的探测板，而需要等到将光纤陀螺仪测完才可以拿出高低温箱检测闭环。但这种方法只能检测出常温状态下出现的问题，探测电路板在特定环境下的实时状态并不能确定，只有在整个陀螺测试完合格后才能判断探测电路半成品合格。关于光纤陀螺仪的正规测试，是一件周期较长的工作，对于在测试中不合格的光纤陀螺，特别是在特定环境下不合格的光纤陀螺仪，返修是一件麻烦又复杂的工作，重复测试不仅是一件浪费时间的工作，而且在整个光纤陀螺仪的生产中大大增加了测试成本。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种光纤陀螺仪探测电路板检测方法,该方法通过单独检测探测电路板在特定环境下的性能解决生产过程中的一些未知数,提高成品光纤陀螺仪生产的一次良品率。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（A）在标准条件下，对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常，若是，进入步骤（B）；否则，返修后重复上述步骤；
（B）将所述探测电路板涂刷三防漆，之后进行高低温环境下不通电老化；
（C）将步骤（B）中所产生之半成品探测板进行随机振动，及在振动过程中对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常；
（D）将步骤（C）中检测合格之半成品探测板进行高低温环境下的梯度循环测试。
所述回路自检指的是：数字逻辑电路模块利用累加器及寄存器进行累加产生14位的数字斜坡，及将所述数字斜坡发送到D/A转换器以获取模拟信号；所述模拟信号顺次经过后置运算放大器、探测器的信号脚、隔直电容、前置运算放大器后发送至A/D转换器；所述A/D转换器转化为数字信号后输送到数字逻辑电路模块中，作为当前一帧数据经过滤波器传送到计算机输出显示，及作为产生数字斜坡信号的下一帧数据的标尺；判断所述计算机所输出数据图是否合格，以确定所述半成品探测板是否工作正常。
所述回路自检还包括：
检测、判断所述D/A转换器输出脚处数字斜坡信号，以确定D/A转换器是否工作正常；
检测、判断所述探测器的信号脚的信号，以确定后置运算放大器是否工作正常；
检测、判断所述A/D转换器的入口处的信号，以确定前置运算放大器是否工作正常。
所述标准条件为20℃-30℃。
所述高低温环境是指-40℃-+60℃。
所述随机振动条件是20-80Hz、+3dB；80-35Hz、0.04g2/Hz；350-2000Hz、-3dB。
本发明的优点是：一是数字逻辑电路模块及A\D转换器、D\A转换器都采用探测电路板现有的，输出模块亦是现有的单片机模块，不需要另外添置硬件设备以增加成本；二是输出频率与陀螺的输出频率一样，如果半成品在制作过程中，有元器件虚焊（特别是A\D、D\A）或焊错（特别是无标记的陶磁电容）极易发现，通过本发明更容易判断故障位置。该方法简单、可靠，适合在光纤陀螺仪的生产中使用。
附图说明
图1为本发明光纤陀螺仪探测电路板的检测方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1所示，标号1-10：数字逻辑电路模块1、D/A转换器2, A/D转换器3、后置运算放大器4、前置运算放大器5、隔直电容6、引脚JP、JN 7、累加器8、寄存器9、数据滤波器10。
本实施例中回路自检的具体检测方法如下：
数字逻辑电路模块1利用其内的累加器8及寄存器10进行累加，以产生一个14位的数字斜坡；传送给14位的D/A转换器2，数字斜坡发送到D/A转换器2以获取模拟信号；模拟信号顺次经过后置运算放大器4、引脚JP、JN 7、隔直电容6、前置运算放大器5后发送至A/D转换器3；所述A/D转换器3转化为数字信号后输送到数字逻辑电路模块1中，作为当前一帧数据经过滤波器传送到计算机输出显示，及作为产生数字斜坡信号的下一帧数据的标尺。最后判断计算机所输出数据图是否合格，以确定所述半成品探测板是否工作正常。
其中，为检测探测板各个元器件的性能，还可进行如下的测试：
在D/A转换器2的输出脚处用示波器检测数字斜坡信号；
检测Y波导探测器的引脚JP、JN7处的信号，以确定后置运算放大器4工作正常；
在A/D转换器3的入口处检测数字斜坡信号，以确定前置运算放大器5工作正常。
结合上述回路自检的方法，由于其采用探测电路板现有的元器件，故此可在上述自检的基础上进行三防及振动试验。以下以一次实验过程为例描述本发明的的具体实施步骤：
本实施例中检测方法性能试验情况如下：
实验使用HI-L01型IMU光纤陀螺仪上使用的探测电路板TMLA中的10块为例测试中涉及的标准条件为25℃±5，特定高低温环境是指-40℃~+60℃，随机振动条件是20-80Hz、+3dB；80-35Hz、0.04g2/Hz；350-2000Hz、-3dB。
首先对10块TMLA型号的探测电路板进行测试，标准条件下5块正常，5块不正常；,经查，有电容焊错，纠正过后正常。
在标准条件下工作正常的10块探测电路板进行涂刷三防漆过后进行高低温环境不通电老化。
老化过后对每块探测电路板进行随机振动，振动过程中9块电路板正常工作,1块探测电路板非正常工作，根据质量要求，为避免以后生产的隐性问题，影响产品的可靠性，振动不可靠的半成品是不可再用于生产中。
对于振动合格的9块探测电路板进行高低温环境下的梯度循环测试，测试过程中全部合格。通过本实例可知，过程简单又比较完善，早期发现的问题较多的对以后的使用越可靠，所以适合在光纤陀螺仪的生产中使用。

Claims (6)

1.一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（A）在标准条件下，对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常，若是，进入步骤（B）；否则，返修后重复上述步骤；
（B）将所述探测电路板涂刷三防漆，之后进行高低温环境下不通电老化；
（C）将步骤（B）中所产生之半成品探测板进行随机振动，及在振动过程中对于所述半成品探测板进行回路自检以判断其是否正常；
（D）将步骤（C）中检测合格之半成品探测板进行高低温环境下的梯度循环测试。
2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于所述回路自检指的是：数字逻辑电路模块利用累加器及寄存器进行累加产生14位的数字斜坡，及将所述数字斜坡发送到D/A转换器以获取模拟信号；所述模拟信号顺次经过后置运算放大器、探测器的信号脚、隔直电容、前置运算放大器后发送至A/D转换器；所述A/D转换器转化为数字信号后输送到数字逻辑电路模块中，作为当前一帧数据经过滤波器传送到计算机输出显示，及作为产生数字斜坡信号的下一帧数据的标尺；判断所述计算机所输出数据图是否合格，以确定所述半成品探测板是否工作正常。
3.根据权利要求2所述的一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于所述回路自检还包括：
检测、判断所述D/A转换器输出脚处数字斜坡信号，以确定D/A转换器是否工作正常；
检测、判断所述探测器的信号脚的信号，以确定后置运算放大器是否工作正常；
检测、判断所述A/D转换器的入口处的信号，以确定前置运算放大器是否工作正常。
4.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于：所述标准条件为20℃-30℃。
5.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于：所述高低温环境是指-40℃-+60℃。
6.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪半成品探测板检测方法，其特征在于：所述随机振动条件是20-80Hz、+3dB；80-35Hz、0.04g2/Hz；350-2000Hz、-3dB。
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