专利名称：一种动调陀螺寻北仪保护控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，属于寻北仪领域。
背景技术：
目前，随着科学技术的迅猛发展，在导弹、飞船、飞机的飞行中以及舰船、战车的航 行、行进中，人们均迫切需要知道这些运动体的准确方位，以便通过导航系统控制运动体按 规定的航线行进，通常人们均以北向作为方向的基准。为此，科技工作者研制出了用于不同 运动体的寻北仪，通过寻北仪的指示而确定运动体的方位。动调式挠性陀螺仪是继液浮陀 螺仪之后的新一代惯导级的惯性器件，为此，科技人员通常采用动调陀螺构成不同用途的 寻北仪。由动调陀螺构成寻北仪不管是静态或动态的寻北仪，工程技术人员都是把能敏感 地球自转的高精度动调陀螺设计工作在大于105bit/° /s大梯度，小于30° /S的小角速 率测量范围。产品当梯度设计一定时，产品信号输出随输入角速率而变化，由于动调陀螺结 构特点，当信号输出超出其允许范围后就会使动调陀螺失效甚至损坏，为此动调陀螺绝不 允许超出其工作范围。但在实际使用时，在其寻北过程中，其工作环境有可能出现较长时间 的超出限制的工作角速率范围，一旦这种情况出现就会导致动调陀螺仪的失效，甚至损坏。 为此，广大设计者通常在设计中采取一种切换方式的工作模式，即在检测出有超出限制角 速率范围时，马上给出一个控制信号，将动调陀螺工作在大梯度的情况马上切换到工作在 500bit/° /s小梯度范围内，增大动调陀螺的工作角速率范围。但是这种方法有较大缺陷。 主要是动调陀螺在大梯度的工作情况下，其频率响应仅有5Hz左右。因此，对超角速率范围 的信号反应迟缓，切换过程延时很长，约需ls，从而不能确保动调陀螺仪不遭失效或损坏。
实用新型内容针对上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的是提供一种动调陀螺寻北仪 保护控制装置，对超角速率范围的信号反应快，切换过程短，有效地保护动调陀螺性能不受 影响，有效的解决上述现有技术存在的问题。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是公开一种动调陀螺寻北仪保 护控制装置，其包括动调陀螺，在动调陀螺对应的敏感轴方向增加一频率响应快的角速率 传感器及相应的切换保护电路，所述切换保护电路内包括依次电路连接的216A/D转换电 路、数据采集处理模块、计算机以及切换电路模块；当输入角速率信号超出动调陀螺的测量 范围，角速率传感器输出信号使切换保护电路工作，切换保护电路中的216A/D转换电路将 角速率传感器输出的信号进行A/D转换后输入数据采集处理模块，数据采集处理模块将信 号输入计算机进行处理，处理后的信号通过I/O输出口输给切换电路模块，切换电路模块 内含有继电器，通过继电器的切换功能将动调陀螺切换成小梯度。作为优选，所述角速率传感器的频率响应大于250Hz，角速率测量范围大于 士 150° /s。作为优选，动调陀螺的大梯度、小角速率测量范围为大于105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率。作为优选，所述小梯度为500bit/° /s。与现有技术相比，该实用新型带来的有益效果为该实用新型结构简单、合理，在 每个动调陀螺对应的敏感轴方向增加了一个频率响应大于250Hz，角速率测量范围大于 士 150° /s的角速率传感器，当动调陀螺寻北仪在工作中遇到意外，出现超出限制角速率 范围时，马上给出一个控制信号，通过切换保护电路在小于5ms的时间内能够检测到有害 的角速率信号，并将此信号通过计算机I/O接口及时送出，控制动调陀螺电路模块上的切 换继电器切换信号，在不到IOms的时间内，将动调陀螺工作在105bit/° /s大梯度、小角速 率的测量范围马上切换到工作在500bit/° /s小梯度、大角速率测量范围内，从而保护了 动调陀螺工作正常，不受损坏，避免了动调陀螺失效，有效地克服了切换时间长的缺陷。
图1为本实用新型动调陀螺寻北仪保护控制装置的原理框图。
具体实施方式
本实用新型的上述技术方案及其优点，不难从下述所选实施例的详细说明与附图 中，获得深入了解。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，作为本实用新型的一种实施例，该动调陀螺寻北仪保护控制装置包 括动调陀螺3，当输入角速率信号位于动调陀螺3的测量范围时，动调陀螺3工作，所述动调 陀螺3的大梯度、小角速率测量范围为大于105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率。 在动调陀螺3对应的敏感轴方向增加一个频率响应快的角速率传感器1及相应的切换保护 电路2。所述角速率传感器1的频率响应大于250Hz，角速率测量范围大于士 150° /s。所 述切换保护电路2内包括依次电路连接的216A/D转换电路201、数据采集处理模块202、计 算机203以及切换电路模块204。当输入角速率信号超出动调陀螺3的测量范围，角速率传 感器1输出信号使切换保护电路2工作，切换保护电路2中的216A/D转换电路201将角速 率传感器1输出的信号进行A/D转换后输入数据采集处理模块202，数据采集处理模块202 将信号输入计算机203进行处理，处理后的信号通过I/O输出口输给切换电路模块204，切 换电路模块204内含有继电器，通过继电器的切换功能将动调陀螺3切换成小梯度，此时的 小梯度为500bit/° /s。具体来说，该动调陀螺寻北仪保护控制装置的保护原理为在每个动调陀螺3对应的敏感轴方向增加了一个频率响应大于250Hz，角速率测 量范围大于士 150° /s的角速率传感器2，相当于增加了另外一个高动态陀螺。当输入 角速率在动调陀螺3的工作范围内，即此时输入小角速率时，由于安装在该敏感轴方向的 角速率传感器1的输出信号较小，不能使切换保护电路2工作，此时，动调陀螺3在大于 105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率的测量范围内正常工作，输出角速率信号。当外界输入角速率超出动调陀螺3的工作范围时，此时安装在动调陀螺3敏感轴 方向的角速率传感器1随着输入角速率的增加，其输出信号随着增大。当输入角速率信号 超出动调陀螺3的测量范围时，角速率传感器1输出信号较大，使得切换保护电路2工作。此时，216A/D转换电路201将角速率传感器1输出的信号进行A/D转换后输入数据采集处理 模块202，随后数据采集处理模块202将信号进行采集处理后再输入计算机3中，随后，经过 计算机3处理后的信号通过计算机3中的I/O输出口输给切换电路模块204，并及时送出切 换信号，控制动调陀螺3电路模块上的切换继电器，在小于IOms的时间内将动调陀螺3工 作在大梯度的状态切换到工作在小梯度的状态，使动调陀螺3的工作范围得以扩大。从而 使动调陀螺3仍然工作在其角速率测量范围内，确保了动调陀螺3在其超出角速率范围内 不遭失效或损坏，进而有效地保护了动调陀螺寻北仪工作正常。 以上对本实用新型所提供的动调陀螺寻北仪保护控制装置进行了详尽介绍，本文 中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实 用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不 应理解为对本实用新型的限制。对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加 权利要求可规定的构思和范围。
权利要求1.一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，包括动调陀螺，其特征在于在动调陀螺对应 的敏感轴方向增加一频率响应快的角速率传感器及相应的切换保护电路，所述切换保护 电路内包括依次电路连接的216A/D转换电路、数据采集处理模块、计算机以及切换电路模 块；当输入角速率信号超出动调陀螺的测量范围，角速率传感器输出信号使切换保护电路 工作，切换保护电路中的216A/D转换电路将角速率传感器输出的信号进行A/D转换后输入 数据采集处理模块，数据采集处理模块将信号输入计算机进行处理，处理后的信号通过I/ 0输出口输给切换电路模块，切换电路模块内含有继电器，通过继电器的切换功能将动调陀 螺切换成小梯度。
2.根据权利要求1所述的一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，其特征在于所述角速 率传感器的频率响应大于250Hz，角速率测量范围大于士 150° /s。
3.根据权利要求1所述的一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，其特征在于动调陀螺 的大梯度、小角速率测量范围为大于105bit/° /s大梯度，小于30° /S的小角速率。
4.根据权利要求1所述的一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，其特征在于所述小梯 度为 500bit/° /s。
专利摘要本实用新型公开了一种动调陀螺寻北仪保护控制装置，其包括动调陀螺，在动调陀螺对应的敏感轴方向增加一个频率响应快的角速率传感器及相应的切换保护电路，当输入角速率信号超出动调陀螺的测量范围，角速率传感器输出信号使切换保护电路工作，切换保护电路中的216A/D转换电路将角速率传感器输出的信号进行A/D转换后输入数据采集处理模块，数据采集处理模块将信号输入计算机进行处理，处理后的信号通过I/O输出口输给切换电路模块，切换电路模块内含有继电器，通过继电器的切换功能将动调陀螺切换到小梯度状态。本实用新型对超角速率范围的信号反应快，切换过程短，有效地保护动调陀螺性能不受影响。
文档编号G01C19/38GK201837393SQ201020284380
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者卿荣康, 吕良 申请人:重庆仙通智能仪表有限公司