CN202092657U - 一种棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：包括计时计数器、及分别与该计时计数器相互电连接的高精度晶振和激光陀螺驱动电路，计时计数器设有接收速率转台输出的过零脉冲的输入接口，计时计数器还设有输出给测试电脑处理数据的输出接口。该装置能够半自动化的测量和标定激光陀螺仪的刻度因子，精度达到5PPM。

Description

一种棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量激光陀螺仪刻度因子的仪器，特别是一种能够半自动化的测量和标定激光陀螺仪的刻度因子的棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置。

背景技术

目前，尚无用于测量激光陀螺仪刻度因子的专业仪器设备，只能够根据激光陀螺仪刻度因子的测量理论，利用通用转台和通用计时器，人工进行激光陀螺仪刻度因子的测量，存在较大的人为误差。

因此根据激光陀螺仪刻度因子的测量理论，研制适用于激光陀螺仪使用的半自动化刻度因子测试装置成为丞待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，该装置能够半自动化的测量和标定激光陀螺仪的刻度因子，解决了以往只能够人工进行激光陀螺仪刻度因子的测量的问题，该装置测量激光陀螺仪的刻度因子误差小，效率高。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：包括计时计数器、及分别与该计时计数器相互电连接的高精度晶振和激光陀螺驱动电路，计时计数器设有接收速率转台输出的过零脉冲的输入接口，计时计数器设有输出给测试电脑处理数据的输出接口。

本实用新型的进一步特征在于：

所述计时计数器包括控制模块、计时器模块和计数器模块，控制模块分别与计时器模块和计数器模块电连接，计时器模块和计数器模块相互电连接，计时器模块和计数器模块共同输出端与测试电脑电连接。

所述控制模块分别设接收速率转台输出的过零脉冲的输入接口和测试电脑测试信号输入接口。

所述计时器模块和计数器模块分别设有接收激光陀螺驱动电路输出的陀螺中断信号的输入接口；计数器模块设有接收激光陀螺驱动电路输出的陀螺数据脉冲的输入接口。

所述高精度晶振频率大于10MHz，温度漂移小于5PPM。

采用速率转台自带的过零脉冲发生装置提供准确的测量位置点，利用高精度晶振提供准确的计时标准，通过陀螺驱动电路控制激光陀螺仪正常工作，设计开发计时计数电路板对激光陀螺仪输出信号进行测量并传输给计算机，经计算机数据处理后，得到所需激光陀螺仪的刻度因子数值。

本实用新型的有益效果是，由于采取了高精度晶振和FPGA集成化设计的计时计数板，并且在计时计数器逻辑电路结构上的改进，使得测量精度提高了一个数量级；并且由于加入了计算机控制和计算功能，改变了原有的人工测量方法，减小了测量误差，提高了测量效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路结构框图。

图2是本实用新型计时计数器结构框图。

图3是本实用新型在系统中的构架图。

图中：1、高精度晶振；2、计时计数器；3、激光陀螺驱动电路；4、激光陀螺；5、转台控制柜；6、转台控制电脑；7、速率转台；8、刻度因子测试装置；9、测试电脑；10、控制模块；11、计时器模块；12、计数器模块。

具体实施方式

如图1所示，该棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，用于测量和标定激光陀螺仪的刻度因子，包括计时计数器2、及分别与该计时计数器2相互电连接的高精度晶振1和激光陀螺驱动电路3，计时计数器2设有接收速率转台7输出的过零脉冲的输入接口，并接收该过零脉冲信号；计时计数器2设有输出给测试电脑9处理数据的输出接口，将经过数据采集和处理的信号输出给测试电脑9。所述高精度晶振1频率大于10MHz，温度漂移小于5PPM。

如图2所示，计时计数器2包括控制模块10、计时器模块11和计数器模块12，控制模块10分别与计时器模块11和计数器模块12电连接，计时器模块11和计数器模块12相互电连接，计时器模块11和计数器模块12共同输出端与测试电脑9电连接。

其中，所述控制模块10分别设接收速率转台7输出的过零脉冲的输入接口和测试电脑9测试信号输入接口；计时器模块11和计数器模块12分别设有接收激光陀螺驱动电路3输出的陀螺中断信号的输入接口；计数器模块12设有接收激光陀螺驱动电路3输出的陀螺数据脉冲的输入接口。

工作时，控制模块10由测试电脑9输出信号调节，将速率转台7输出的过零脉冲处理后传递给计时器模块11和计数器模块12；计时器模块11接收高精度晶振1的信号，进行计时逻辑运算并将数值传输给测试电脑9；计数器模块12接收陀螺数据脉冲输出，进行计数逻辑运算并将数值传输给测试电脑9。

如图3所示，为本实用新型在激光陀螺测试刻度因子系统中的构架图，激光陀螺4安装在速率转台7上，刻度因子测试装置8的电路接口通过速率转台7滑环连接，刻度因子测试装置8并与测试电脑9相连，输出测量信息；速率转台7并和转台控制柜5电连接，转台控制柜5和转台控制电脑6连接，用于控制速率转台转动方向和速率。

本实用新型的工作原理是：采用速率转台7做为激光陀螺4的基准输入，速率转台7自带过零指示器，提供标志转动整圈数的过零脉冲信号；通过刻度因子测试装置8维持激光陀螺4的正常工作，并对和刻度因子计算相关的参数进行测量，最终刻度因子测试装置8将测量数值发送到测试电脑9，测试电脑9利用如下所示刻度因子的计算公式进行计算，最终计算结果由计算机软件显示和保存。

$k=\frac{360\×3600\×(\frac{1}{T_1^{(+)}}+\frac{1}{T_1^{(-)}})}{\frac{N^{(+)}}{T_0^{(+)}}+\frac{N^{(-)}}{T_0^{(-)}}}...\left(1\right)$

式中：

k——刻度因子，单位″/pulse；

——到达给定角速率，正转(或反转)开始后，过零指示器输出过零脉冲到转台转过1圈或m圈时过零指示器输出过零脉冲的时间间隔，单位s；

开始计时后，角位置输出方波信号陀螺中断信号第一个上升沿到来和结束后第一个上升沿到来之间的时间间隔，单位s；

N^(±)——仪表正转、反转时输出的脉冲数，单位pulse。

本实用新型完成了半自动化测量激光陀螺的刻度因子，操作人员只需要完成速率转台和刻度因子测试软件的控制，无需人工计时和读数，避免了人为误差，提高了测量精度和效率。

Claims (5)

1.棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：包括计时计数器、及分别与该计时计数器相互电连接的高精度晶振和激光陀螺驱动电路，计时计数器设有接收速率转台输出的过零脉冲的输入接口，计时计数器还设有输出给测试电脑处理数据的输出接口。

2.根据权利要求1所述的棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：所述计时计数器包括控制模块、计时器模块和计数器模块，控制模块分别与计时器模块和计数器模块电连接，计时器模块和计数器模块相互电连接，计时器模块和计数器模块共同输出端与测试电脑电连接。

3.根据权利要求2所述的棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：所述控制模块分别设接收速率转台输出的过零脉冲的输入接口和测试电脑测试信号输入接口。

4.根据权利要求2所述的棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：所述计时器模块和计数器模块分别设有接收激光陀螺驱动电路输出的陀螺中断信号的输入接口；计数器模块设有接收激光陀螺驱动电路输出的陀螺数据脉冲的输入接口。

5.根据权利要求1所述的棱镜式激光陀螺刻度因子测试装置，其特征在于：所述高精度晶振频率大于10MHz，温度漂移小于5PPM。

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