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一種陀螺電橋自動平衡系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于慣性導航用陀螺測試領域，涉及一種陀螺電橋自動平衡系統。本實用新型包括陀螺電橋自動平衡裝置、陀螺(7)、陀螺馬達電源和力反饋電路(8)、數據采集計算機(9)，其中陀螺電橋自動平衡裝置包括直流電源(1)、程控電阻電路(2)、數字I/O邏輯電路(3)、狀態反饋電路(4)、陀螺電橋及信號接口(5)、USB驅動電路及接口(6)。
【專利說明】一種陀螺電橋自動平衡系統

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于慣性導航用陀螺測試領域，涉及一種陀螺電橋自動平衡系統。

【背景技術】
[0002]陀螺是慣導系統的核心器件，它決定了慣導系統的性能及可靠性。近年來，隨著慣導系統在軍機上大量裝備，陀螺調試和復測任務日益繁重。為了推進陀螺調試和復測的自動化程度，解放人力資源，提高生產效率，迫切需要解決陀螺調試過程中的手工瓶頸工序，陀螺傳感器電橋平衡就是其中主要的難點之一。陀螺傳感器電橋平衡的精確度直接影響陀螺測試結果的準確性和精度，要實現陀螺傳感器電橋自動平衡就必須有滿足陀螺傳感器電橋的程控可調電阻。陀螺傳感器電橋的橋臂電阻要求阻值變化范圍為0.1 0?111 0，最小0.1^可調，調零電阻要求變化范圍為201(0?10001(0，最小100 0可調。由于陀螺傳感器電阻電橋可調阻值范圍大且精度高，普通的程控電阻無法滿足陀螺測試要求。


【發明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種新型陀螺電橋自動平衡系統，利用精密電阻和繼電器構筑電阻網絡，通過數字1/0實現電阻網絡的程控，合理布線并盡量減小導線內阻對程控電阻的影響，以滿足陀螺傳感器電橋平衡對橋臂電阻和調零電阻的精度要求。計算機采集陀螺輸出信號，并通過舊8接口和陀螺電橋自動平衡裝置連接，使用專用軟件實現陀螺傳感器電橋自動平衡。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種陀螺電橋自動平衡系統，包括陀螺電橋自動平衡裝置、陀螺(7)、陀螺馬達電源和力反饋電路⑶)、數據采集計算機(9),其中陀螺電橋自動平衡裝置包括直流電源(1)、程控電阻電路(2)、數字1/0邏輯電路(3)、狀態反饋電路(4)、陀螺電橋及信號接口(5)、舊8驅動電路及接口(6),
[0005]其特征是:直流電源⑴通過電纜分別與程控電阻電路(2^數字1/0邏輯電路(3^狀態反饋電路⑷』38驅動電路及接口(6)連接；程控電阻電路⑵通過導線與陀螺電橋及信號接口(5)連接，將程控橋臂電阻和調零電阻接入陀螺傳感器電橋；
[0006]數字1/0邏輯電路⑶通過導線分別與程控電阻電路⑵和狀態反饋電路⑷連接，數字1/0邏輯電路(3)將00信號輸出給程控電阻電路(2)用于控制電阻阻值的調節，同時數字1/0邏輯電路⑶將00的實時工作狀態輸出給狀態反饋電路⑷進行調理；狀態反饋電路(4)通過導線與舊8驅動電路及接口(6)連接，將調理后的狀態反饋信號提供給舊8驅動電路及接口(6),用于對程控電阻電路(2)和數字1/0邏輯電路(3)的工作狀態進行反饋和監控；
[0007]舊8驅動電路及接口(6)通過導線與數字1/0邏輯電路(3)連接，將計算機軟件發送的控制指令輸出給數字1/0邏輯電路⑶山38驅動電路及接口(6)通過舊8電纜與數據采集計算機(9)連接，接收數據采集計算機(9)發送的00控制指令并將狀態反饋信號輸出給數據采集計算機(9),在程控電阻電路(2)和數字1/0邏輯電路(3)出現故障時由數據采集計算機(9)給出保護指令；
[0008]陀螺⑵通過電纜與陀螺電橋及信號接口(5)連接，使程控電阻和陀螺⑵的傳感器構成完整的電橋回路；陀螺馬達電源和力反饋電路⑶通過電纜與陀螺⑵連接，驅動陀螺工作于力反饋狀態；
[0009]數據采集計算機(9)通過數據采集電纜與陀螺馬達電源和力反饋電路(8)連接，采集陀螺的輸出信號，專用軟件計算出需要調整的電橋橋臂電阻和調零電阻阻值，再由數據采集計算機(9)將程控電阻調整指令發送給舊8驅動電路及接口 ￠)，完成陀螺傳感器電橋的閉環測試和自動平衡。
[0010]本實用新型的有益效果:本實用新型陀螺電橋自動平衡系統實現了陀螺傳感器電橋的自動平衡，在滿足電阻調整范圍和精度的前提下，改進了陀螺傳感器電橋手工調整模式，解決了陀螺調試自動化進程中的瓶頸工序，節約了人力資源，提高了生產效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是陀螺傳感器電阻電橋原理圖；
[0012]圖2是程控電阻電路電阻網絡結構示意圖；
[0013]圖3是本實用新型陀螺電橋自動平衡系統示意圖；
[0014]圖4是陀螺電橋自動平衡裝置的原理框圖；
[0015]其中，1-直流電源、2-程控電阻電路、3-數字1/0邏輯電路、4-狀態反饋電路、5-陀螺電橋及信號接口、6-舊8驅動電路及接口、7-陀螺、8-陀螺馬達電源和力反饋電路、9-數據采集計算機。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0017]參見圖1，圖中1x11x2為陀螺X軸傳感器線圈，取0為陀螺X軸調零電阻，阻值可調，81、83、財為陀螺X軸橋臂電阻，83、財為固定阻值電阻，町為可調電阻；％ 1、為陀螺X軸傳感器線圈，辦0為陀螺X軸調零電阻，阻值可調，82、陽、冊為陀螺X軸橋臂電阻，尺5、冊為固定阻值電阻，1？2為可調電阻；橋臂電阻和調零電阻取0、辦0由程控電阻電路2提供，固定電阻83、財、陽、冊由陀螺電橋及信號接口 5提供。
[0018]參見圖2，程控電阻電路2由四組獨立的電阻網絡組成，包括橋臂電阻網絡81、尺2和調零電阻網絡取0、辦0 #1、1？2阻值變化范圍為0.1^?1110，最小匕1^可調，橋臂電阻網絡分為0.1 0、1 0、10 0三檔電阻，每檔包括4組電阻，阻值分別為檔位值的5、4、2、1倍，1？1^2分別用12個繼電器控制，實現橋臂電阻阻值調整；取0、辦0阻值變化范圍為201(0?10001(0，最小100 0可調，調零電阻網絡分為100111(1101(11001^四檔電阻，每檔包括4組電阻，阻值分別為檔位值的5、4、2、1倍，舊0、辦0分別用16個繼電器控制，實現調零電阻阻值調整。
[0019]參見圖3、圖4，直流電源1通過電纜分別與程控電阻電路2、數字1/0邏輯電路3、狀態反饋電路4、舊8驅動電路及接口 6連接并為各電路提供—127直流電壓；程控電阻電路2通過導線與陀螺電橋及信號接口 5連接，將程控橋臂電阻和調零電阻接入陀螺傳感器電橋；數字1/0邏輯電路3通過導線分別與程控電阻電路2和狀態反饋電路4連接，數字1/0邏輯電路3將00信號輸出給程控電阻電路2用于控制電阻阻值的調節，00信號輸出給繼電器后，數字1/0邏輯電路3從對應的繼電器端獲取繼電器狀態，并輸出給狀態反饋電路4后調理為狀態反饋信號；狀態反饋電路4通過導線與舊8驅動電路及接口 6連接，將狀態反饋信號提供給舊8驅動電路及接口 6，用于對程控電阻電路2和數字1/0邏輯電路3工作狀態進行反饋和監控郵8驅動電路及接口 6通過導線和數字1/0邏輯電路3連接，將計算機軟件傳送的控制指令輸出給數字1/0邏輯電路3山38驅動電路及接口 6通過舊8電纜同數據采集計算機9連接，接收數據采集計算機9發送的00控制指令，并將狀態反饋信號輸出給數據采集計算機9，在程控電阻電路2和數字1/0邏輯電路3出現故障時給出保護指令，以保證被測陀螺7安全工作；陀螺7通過電纜與陀螺電橋及信號接口 5連接，使程控電阻電路2的四組程控電阻與陀螺7的傳感器構成完整的電橋回路；陀螺馬達電源和力反饋電路8通過電纜與陀螺7連接，為陀螺7提供馬達電源并將陀螺輸出信號經力反饋電路解調反饋給陀螺力矩器，使陀螺工作于力反饋狀態閉環狀態；數據采集計算機9通過數據采集電纜與陀螺馬達電源和力反饋電路8連接，采集陀螺的輸出信號，專用軟件計算出需要調整的電橋橋臂電阻和調零電阻阻值，再由數據采集計算機9將程控電阻調整指令發送給舊8驅動電路及接口 6，完成陀螺傳感器電橋的閉環測試和自動平衡。
【權利要求】
1.一種陀螺電橋自動平衡系統，包括陀螺電橋自動平衡裝置、陀螺(7)、陀螺馬達電源和力反饋電路(8)、數據采集計算機(9)，其中陀螺電橋自動平衡裝置包括直流電源(1)、程控電阻電路(2)、數字I/O邏輯電路(3)、狀態反饋電路(4)、陀螺電橋及信號接口(5)、USB驅動電路及接口(6)， 其特征是:直流電源⑴通過電纜分別與程控電阻電路⑵、數字I/O邏輯電路(3)、狀態反饋電路⑷、USB驅動電路及接口(6)連接；程控電阻電路(2)通過導線與陀螺電橋及信號接口(5)連接，將程控橋臂電阻和調零電阻接入陀螺傳感器電橋； 數字I/O邏輯電路(3)通過導線分別與程控電阻電路(2)和狀態反饋電路⑷連接，數字I/O邏輯電路(3)將DO信號輸出給程控電阻電路(2)用于控制電阻阻值的調節，同時數字I/O邏輯電路(3)將DO的實時工作狀態輸出給狀態反饋電路(4)進行調理；狀態反饋電路(4)通過導線與USB驅動電路及接口(6)連接，將調理后的狀態反饋信號提供給USB驅動電路及接口 ￠)，用于對程控電阻電路(2)和數字I/O邏輯電路(3)的工作狀態進行反饋和監控； USB驅動電路及接口(6)通過導線與數字I/O邏輯電路(3)連接，將計算機軟件發送的控制指令輸出給數字I/O邏輯電路(3) ;USB驅動電路及接口(6)通過USB電纜與數據采集計算機(9)連接，接收數據采集計算機(9)發送的DO控制指令并將狀態反饋信號輸出給數據采集計算機(9)，在程控電阻電路(2)和數字I/O邏輯電路(3)出現故障時由數據采集計算機(9)給出保護指令； 陀螺(7)通過電纜與陀螺電橋及信號接口(5)連接，使程控電阻和陀螺(7)的傳感器構成完整的電橋回路；陀螺馬達電源和力反饋電路⑶通過電纜與陀螺(7)連接，驅動陀螺工作于力反饋狀態； 數據采集計算機(9)通過數據采集電纜與陀螺馬達電源和力反饋電路(8)連接，采集陀螺的輸出信號，專用軟件計算出需要調整的電橋橋臂電阻和調零電阻阻值，再由數據采集計算機(9)將程控電阻調整指令發送給USB驅動電路及接口 ￠)，完成陀螺傳感器電橋的閉環測試和自動平衡。
【文檔編號】G01C25/00GK204255384SQ201420684009
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】時文濤 申請人:中國航空工業第六一八研究所