CN104296735B - 一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路，是利用四线信号器设计动力调谐陀螺仪信号器测量电路，降低动力调谐陀螺仪的长度。本发明是由四线信号器组成的无变压器动力调谐陀螺仪信号器测量电路，不再需要传统的变压器，可大幅降低陀螺仪的长度。

Description

一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路
技术领域
本发明涉及一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路。
背景技术
动力调谐陀螺仪能够测量载体在惯性空间的角度变化。在使用过程中，陀螺仪敏感载体的角速度，通过信号器组成的测量电路转换为与之成比例的电压信号输出。传统的信号器电路采用5线接法，两个轴向的测量电路相互独立，通过变压器进行隔离，变压器的存在不利于缩短动力调谐陀螺仪的长度。
发明内容
本发明的目的是提供一种四线新型动力调谐陀螺仪信号器测量电路，使用本发明电路后，不再需要传统的变压器，可大幅降低陀螺仪的长度。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路，包括用于连接引线板四个引出点的X轴交流电桥、Y轴交流电桥，以及一个双路差分放大电路，X轴的交流电桥和Y轴的交流电桥的测量信号经差分放大电路放大后输出；所述X轴交流电桥与Y轴交流电桥均由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，另一组上、下桥臂分别由电阻构成；X轴交流电桥的上、下桥臂的连接点分别连所述差分放大电路的一路输入，Y轴交流电桥的上、下桥臂的连接点分别连所述差分放大电路的另一路输入。
所述X轴交流电桥由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，该上下桥臂之间的连接点用于连接引线板的第三引出点，另一组上、下桥臂分别由电阻构成，X轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于连接激励信号(Uj)，X轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于接地；
所述Y轴交流电桥由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，该上下桥臂之间的连接点用于连接引线板的第四引出点，另一组上、下桥臂分别由电阻构成，Y轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于连接激励信号(Uj)，Y轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于接地。
所述X轴交流电桥的上、下桥臂的连接点之间设有滤波电容，所述X轴交流电桥的上、下桥臂的连接点之间也设有滤波电容。
本发明是由四线信号器组成的无变压器动力调谐陀螺仪信号器测量电路，不再需要传统的变压器，可大幅降低陀螺仪的长度。
附图说明
图1是动力调谐陀螺仪信号器引线板示意图；
图2是动力调谐陀螺仪信号器测量电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明是利用四线信号器设计动力调谐陀螺仪信号器测量电路，降低动力调谐陀螺仪的长度。其关键技术是信号器引出线的形式和测量电路的形式。
本发明主要由两部分组成，分别是动力调谐陀螺仪信号器引线板和动力调谐陀螺仪信号器测量电路。各部分的组成和原理如下：
(1)图1中引线板上有点1、点2、点3和点4共4个引出点，每个点都对应两个焊盘，焊盘之间用导线相连，1和3之间是动力调谐陀螺仪X轴信号器一组线圈，位置在图中左侧；2和3之间是X轴信号器另一组线圈，位置在图中右侧，两组线圈通过点3串联。同理，1和4之间是动力调谐陀螺仪Y轴信号器一组线圈，位置在图中上侧；2和4之间是Y轴信号器另一组线圈，位置在图中下侧，两组线圈通过点4串联。
(2)图2是信号器测量电路，分交流电桥和差分放大两部分。电阻R1～R6、R1*、R2*是X轴的交流电桥，电阻R7～R12、R7*、R8*是Y轴的交流电桥，R1*、R2*、R7*、R8*分别表征信号器引出点1和3之间、2和3之间、1和4之间、2和4之间的线圈；电容C1、C2为滤波电容，N1为双路差分运算放大器，分A、B两路，X轴的交流电桥和Y轴的交流电桥的测量信号经N1差分放大后输出。图中标号为1、2、3、4的四个点对应图1中点1、点2、点3、点4，信号1接正弦激磁信号Uj，信号2接地。1和3之间的线圈R1*与电阻R1并联，作为X轴交流电桥的一个臂；3和2之间的线圈R2*与电阻R2并联，作为X轴交流电桥的另一个臂；电阻R3、R4串联，作为X轴交流电桥的第三个臂；电阻R5、R6串联，作为X轴交流电桥的第四个臂；点3作为X轴交流电桥的一个输出端接N1的A路的正相输入端，电阻R4和电阻R5之间相接的点作为X轴交流电桥的另一个输出端接N1的A路的反相输入端，A路差分放大器的输出信号为Xo。Y轴信号器测量电路接法与X轴相同，输出信号为Yo。
下面给出本发明一个实施例的相关数据。
电阻R1、R2、R7、R8阻值28KΩ，电阻R3～R6、R9～R12阻值1.5KΩ，电容C1、C2容值0.1μF，差分运算放大器N1为INA2133U。
依图1和图2设计，即可实现新型的动力调谐陀螺仪信号器测量电路。
以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的电路、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路，其特征在于，包括用于连接引线板四个引出点的X轴交流电桥、Y轴交流电桥，以及一个双路差分放大电路，X轴交流电桥和Y轴交流电桥的测量信号经双路差分放大电路放大后输出；所述X轴交流电桥与Y轴交流电桥均由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，另一组上、下桥臂分别由电阻构成；X轴交流电桥的上、下桥臂的连接点分别连所述双路差分放大电路的一路输入，Y轴交流电桥的上、下桥臂的连接点分别连所述双路差分放大电路的另一路输入。
2.根据权利要求1所述的一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路，其特征在于，所述X轴交流电桥由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，该上下桥臂之间的连接点用于连接引线板的第三引出点，另一组上、下桥臂分别由电阻构成，X轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于连接正弦激励信号(Uj)，X轴交流电桥的两个下桥臂的下连接点并接，用于接地；
所述Y轴交流电桥由四个桥臂构成，一组上、下桥臂分别由线圈与电阻并联构成，该上下桥臂之间的连接点用于连接引线板的第四引出点，另一组上、下桥臂分别由电阻构成，Y轴交流电桥的两个上桥臂的上连接点并接，用于连接正弦激励信号(Uj)，Y轴交流电桥的两个下桥臂的下连接点并接，用于接地。
3.根据权利要求2所述的一种动力调谐陀螺仪信号器测量电路，其特征在于，所述X轴交流电桥的上、下桥臂的连接点之间设有滤波电容，所述Y轴交流电桥的上、下桥臂的连接点之间也设有滤波电容。
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