CN105180967B - 一种红外位标器的φ角斜率测试设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开一种红外位标器的φ角斜率测试设备，具有支撑台座，台座上设有安装架Ⅰ和Ⅱ，安装架Ⅰ上设有磁钢组件和带动磁钢组件旋转的电机，安装架Ⅱ上设有刻度盘，刻度盘上设有转轴，转轴上设有连接板，连接板上设有可滑动底板，可滑动底板上设有线包座，待测线包组件安装在线包座上，所述待测线包组件与磁钢组件同轴相对设置。该测试设备可以精确测量当陀螺轴相对弹轴偏转某φ角时，φ角绕组的输出电压，并根据测量出的电压值计算出该φ角绕组的φ角斜率指标。

Description

一种红外位标器的φ角斜率测试设备及方法

技术领域

本发明创造属于位标器装配检测技术领域，具体涉及一种红外位标器的φ角斜率测试设备及方法。

背景技术

红外位标器是导引头的重要组成部分，从结构上主要由陀螺组件和线包组件等组成，陀螺组件担负着对目标辐射的收集和对目标的稳定跟踪功能。线包组件首先是为陀螺组件提供稳速力矩，使陀螺保持一定频率的高速旋转；在陀螺跟踪过程中，线包组件根据电路传来的信号为陀螺提供进动力矩，使陀螺产生进动指向目标，实现对目标的跟踪；在陀螺电锁过程中，线包组件为电锁回路提供陀螺轴相对弹轴的φ角信号，使陀螺在进动绕组的作用下向消除φ角方向进动，从而消除φ角使陀螺轴与弹轴重合，实现电锁。

在陀螺电锁过程中，φ角绕组为感应绕组，根据法拉第电磁感应原理，测量陀螺轴与弹轴的夹角φ角，为电锁回路提供φ角输出电压，当夹角为零时，φ角输出电压值理论值为零，随着夹角的增大，φ角输出电压增大，呈单调线性关系，如附图3所示。对应于陀螺轴与弹轴的夹角，φ角绕组产生与之相对应的φ角信号，两者的比值即φ角斜率，φ角斜率也是评价φ角绕组是否合格的重要指标。

φ角绕组测量的φ角信号是否准确，关系到陀螺能否实现电锁和陀螺电锁的稳定性问题。因此在φ角绕组的绕制过程中，需要测试φ角斜率是否符合设计要求。

但由于位标器的陀螺是三自由度陀螺，在位标器状态下难以使陀螺完成精确的角度偏转，因此测量φ角信号输出及计算φ角斜率时存在一定难度。

发明内容

本发明创造目的是提供一种红外位标器的φ角斜率测试设备及方法，解决现有位标器线包组件中φ角绕组绕制情况难以评价、φ角绕组中φ角斜率指标难以测量的问题，该测试设备可以精确测量当陀螺轴相对弹轴偏转某φ角时，φ角绕组的输出电压，并根据测量出的电压值计算出该φ角绕组的φ角斜率指标。

本发明创造采用的技术方案为：

一种红外位标器的φ角斜率测试设备，具有支撑台座，台座上设有安装架Ⅰ和Ⅱ，安装架Ⅰ上设有磁钢组件和带动磁钢组件旋转的电机，安装架Ⅱ上设有刻度盘，刻度盘上设有转轴，转轴上设有连接板，连接板上设有可滑动底板，可滑动底板上设有线包座，待测线包组件安装在线包座上，所述待测线包组件与磁钢组件同轴相对设置。

所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，所述待测线包组件具有底座，底座上安装碗型座，碗型座上绕制φ角绕组，φ角绕组的两端引出两根导线，所述底座可拆卸式固装在线包座上。

所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，还包括FLUCK表，FLUCK表上具有两根表笔，所述两根导线分别与两根表笔连接。

所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，还包括稳压源，所述稳压源与电机线连接。

所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，所述连接板上设有导轨，所述可滑动底板的底面设有与导轨配合的滑块，所述可滑动底板通过滑块与导轨的配合在连接板上滑动。

所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，所述转轴的下端固接在刻度盘上，所述转轴的上端与连接板固接，所述刻度盘通过转轴带动连接板旋转。

一种红外位标器的φ角斜率测试方法，包括如下步骤：

1)对磁钢组件进行充磁固磁，使磁钢组件的磁通量同正式位标器内的磁钢的磁通量相同；

2)调节磁钢组件的位置，使磁钢组件中磁钢的中心位于规定的回转中心；

3)调整电机的转速，使磁钢组件的转速与正式位标器陀螺转速同频；

4)通过连接板摆动转轴，使刻度盘上的角度归零，即磁钢组件轴线与待测线包组件轴线的夹角为零；

5)将可滑动底板向磁钢组件推进，使磁钢组件置于待测线包组件的碗型座内；

6)电机供电，带动磁钢组件旋转，摆动转轴，使刻度盘上的角度为±Φ°，记录FLUCK表测量的电压值V₁和V₂；

7)按照公式K＝(V₁+V₂)/(2×Φ)算出φ角绕组的φ角斜率，通过φ角绕组的φ角斜率值是否在合格范围之内，判断φ角绕组的绕制位置和形状是否合格。

本发明创造具有以下有益效果：

本发明创造一种红外位标器的φ角斜率测试设备通过磁钢组件与待测线包组件的相对位置模拟位标器工作时陀螺组件与线包组件的相对位置。磁钢组件位置固定不变，待测线包组件以陀螺的回转中心为中心进行摆动，可以摆动不同角度，测量不同夹角情况下，φ角绕组的信号输出情况。

本发明创造将陀螺组件和线包组件分开，利用磁钢组件模拟三自由度陀螺固定转动，待测线包组件可以灵活转动，精确偏转角度，模拟当陀螺轴相对弹轴偏转φ角时，测量φ角绕组的输出情况，计算φ角斜率。本发明创造可以提高位标器线包组件的装配精度及装配效率，从而提高陀螺电锁的稳定性，提高红外位标器的跟踪精度，提高武器系统的命中精度。

本发明创造将绕制有φ角绕组的线包组件安装在线包座上，保证两者的同轴性。采用稳压源给电机供电，电机带动磁钢组件定频旋转，使磁钢组件相对绕组运动。采取可滑动的底板设计，带动线包座和待测线包组件相对与磁钢组件前后滑动，调节φ角绕组与磁钢组件之间的距离，使磁钢组件可以探入碗型座内，模拟陀螺组件的工作状态。

本发明创造通过测量磁钢组件中磁钢偏转一定φ角时，φ角绕组的输出感应电压值，代入公式K＝(V1+V2)/(2×Φ)进而计算φ角斜率。

附图说明

图1为本发明创造一种红外位标器的φ角斜率测试设备的示意图；

图2为图1所示待测线包组件结构示意图；

图3为φ角绕组输出电压与φ角的关系示意图；

图4为本发明创造一种红外位标器的φ角斜率测试设备测试状态的示意图。

其中：1-稳压源，2-电机，3-磁钢组件，4-线包座，5-可滑动底板，6-转轴，7-刻度盘，8-FLUCK表，9-待测线包组件，10-φ角绕组，11-碗型座，12-导线，13-底座，14-安装架Ⅰ，15-安装架Ⅱ，16-连接板，17-台座。

具体实施方式

如图1所示一种红外位标器的φ角斜率测试设备，具有支撑台座17，台座17上设有安装架Ⅰ14和Ⅱ15，安装架Ⅰ14上设有磁钢组件3和带动磁钢组件3旋转的电机2，电机2与稳压源1线连接，安装架Ⅱ15上设有刻度盘7，刻度盘7上设有转轴6，转轴6上设有连接板16，连接板16上设有可滑动底板5，连接板16上设有导轨，所述可滑动底板5的底面设有与导轨配合的滑块，所述可滑动底板通过滑块与导轨的配合在连接板16上滑动。转轴6的下端固接在刻度盘7上，转轴6的上端与连接板16固接，刻度盘7通过转轴6带动连接板16旋转。可滑动底板5上设有线包座4，待测线包组件9安装在线包座4上，待测线包组件9与磁钢组件3同轴相对设置。如图2所示待测线包组件9具有底座13，底座13上安装碗型座11，碗型座11上绕制φ角绕组10，φ角绕组10的两端引出两根导线13，底座13可拆卸式固装在线包座4上。FLUCK表8上具有两根表笔，φ角绕组10的两根导线13分别与两根表笔连接。

一种红外位标器φ角绕组安装精度的测试方法，包括如下步骤：

1)对磁钢组件3进行充磁固磁，使磁钢组件3的磁通量同正式位标器内的磁钢的磁通量相同；

2)调节磁钢组件3的位置，使磁钢组件3中磁钢的中心位于规定的回转中心；

3)调整电机2的转速，使磁钢组件3的转速与正式位标器陀螺转速同频；

4)通过连接板16摆动转轴6，使刻度盘7上的角度归零，即磁钢组件3轴线与待测线包组件9轴线的夹角为零；

5)将可滑动底板5向磁钢组件3推进，使磁钢组件3置于待测线包组件9的碗型座11内；

6)电机2供电，带动磁钢组件3旋转，摆动转轴6，使刻度盘7上的角度为±Φ°，记录FLUCK表8测量的电压值V₁和V₂；

7)按照公式K＝(V₁+V₂)/(2×Φ)算出φ角绕组10的φ角斜率，通过φ角绕组10的φ角斜率值是否在合格范围之内，判断φ角绕组10的绕制位置和形状是否合格。

应用例

如图1所示一种红外位标器的φ角斜率测试设备，包括稳压源1、电机2、磁钢组件3、线包座4、可滑动底板5、转轴6、刻度盘7、FLUCK表8及待测线包组件9。

φ角斜率是陀螺轴、弹轴的夹角与φ角绕组输出信号的比值，是评价位标器线包组件中φ角绕组工作性能的一项重要指标，φ角斜率值是否满足设计要求，关系到位标器跟踪目标的稳定性。因此，在位标器线包组件的绕制组装过程中必须对φ角斜率指标进行测量控制。

测试时，将φ角绕组10绕制在碗型座11上，并与底座13固连，将φ角绕组10两端用两根导线12引出，组成待测线包组件9如图2所示；将待测线包组件9安装在测试设备的线包座4上，用螺丝固定，两根导线12连接到FLUCK表8的两根表笔上；推可滑动底板5，使待测线包组件9向磁钢组件3靠近，直到磁钢组件3位于位标器陀螺的位置即测线包组件9的碗型座内；打开稳压源1使电机2工作，电机2带动磁钢组件3旋转，待测线包组件9固定不动，φ角绕组与旋转的磁钢产生相对运动，切割磁钢的磁力线，φ角绕组输出感应电压信号；以转轴6为转动中心摆动待测线包组件，置刻度盘7上的角度为+10°，即磁钢组件3轴线与待测线包组件9轴线的夹角φ＝10°，如图4所示，记录φ＝+10°时，FLUCK表8测量到的有效电压值V₁；重复上步骤，测量φ＝-10°时，FLUCK表8测量到的有效电压值V₂；然后按照公式K＝(V1+V2)/(2×10)计算出φ角斜率K。φ角斜率K不能过大或过小，应在技术要求规定的指标范围之内，否则，可认为φ角绕组不合格，需重新绕制。通过该方法的测试，可以提高位标器线包组件的装配精度及装配效率，从而提高陀螺电锁的稳定性，提高红外位标器的跟踪精度，提高武器系统的命中精度。

Claims (5)

1.一种红外位标器的φ角斜率测试设备，其特征在于，具有支撑台座，台座上设有安装架I和Ⅱ，安装架I上设有磁钢组件和带动磁钢组件旋转的电机，安装架Ⅱ上设有刻度盘，刻度盘上设有转轴，转轴上设有连接板，连接板上设有可滑动底板，可滑动底板上设有线包座，待测线包组件安装在线包座上，所述待测线包组件与磁钢组件同轴相对设置；所述待测线包组件具有底座，底座上安装碗型座，碗型座上绕制φ角绕组，φ角绕组的两端引出两根导线，所述底座可拆卸式固装在线包座上；所述转轴的下端固接在刻度盘上，所述转轴的上端与连接板固接，所述刻度盘通过转轴带动连接板旋转。

2.根据权利要求1所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，其特征在于，还包括FLUCK表，FLUCK表上具有两根表笔，所述两根导线分别与两根表笔连接。

3.根据权利要求1所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，其特征在于，还包括稳压源，所述稳压源与电机线连接。

4.根据权利要求1所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，其特征在于，所述连接板上设有导轨，所述可滑动底板的底面设有与导轨配合的滑块，所述可滑动底板通过滑块与导轨的配合在连接板上滑动。

5.一种红外位标器的φ角斜率测试方法，采用如权利要求1-4任一项所述的一种红外位标器的φ角斜率测试设备，其特征在于，包括如下步骤：

1)对磁钢组件进行充磁固磁，使磁钢组件的磁通量同正式位标器内的磁钢的磁通量相同；

2)调节磁钢组件的位置，使磁钢组件中磁钢的中心位于规定的回转中心；

3)调整电机的转速，使磁钢组件的转速与正式位标器陀螺转速同频；

4)通过连接板摆动转轴，使刻度盘上的角度归零，即磁钢组件轴线与待测线包组件轴线的夹角为零；

5)将可滑动底板向磁钢组件推进，使磁钢组件置于待测线包组件的碗型座内；

6)电机供电，带动磁钢组件旋转，摆动转轴，使刻度盘上的角度为±Φ°，记录FLUCK表测量的电压值V₁和V₂；

7)按照公式K＝(V₁+V₂)/(2×Φ)算出φ角绕组的φ角斜率，通过φ角绕组的φ角斜率值是否在合格范围之内，判断φ角绕组的绕制位置和形状是否合格。