惯性转台角速率校准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种惯性转台角速率校准装置，包括圆光栅编码器、编码器精密安装模块、数据采集模块、校准软件模块，所述编码器精密安装模块包括固定轴和编码器固定支架，固定轴同轴安装于转台台面上，圆光栅编码器内圈固定在固定轴上，通过编码器固定支架固定圆光栅编码器外圈，圆光栅编码器与所述数据采集模块电连接，所述数据采集模块与所述校准软件模块电连接。本实用新型的有益效果是：具有角速率动态校准，校准精度高，稳定度好，硬件系统简单，配套的相关软件在具有校准标准功能的同时还具有自动分析、处理、查询数据功能，实现了转台角速率高精度校准自动化。
【专利说明】惯性转台角速率校准装置
【技术领域】
[0001]本实用新型专利涉及一种惯性转台角速率校准装置，能实时对转台进行现场校准。
【背景技术】
[0002]随着技术的不断发展，对转台工作的精度要求越来越高，衡量转台的重要指标之一就是角速率，因此转台角速率校准技术成为转台校准的关键技术之一。
[0003]现有的转台角速率校准存在许多不足，主要表现在以下方面:1)校准精度低，现有的角速率校准装置结构较为简易，仅能实现低精度转台的校准；2)自动化程度较低，采用人工读数的方式，容易造成人为误差；3)拆装难度大，不便于提高制造生产效率和进行后期维护工作；4)防水防尘能力较差，设备养护难度大，导致故障发生率高、使用寿命缩短。
[0004]针对上述不足，需研制一种适用范围广、自动化程度高且便于生产维护的高精度转台角速率校准装置。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供一种转台角速率校准装置，该装置采用高精度圆光栅编码器，实现对惯性测试转台系统的角速率自动化高精度校准，自动分析、处理数据，实现校准结果和证书的打印，同时提供数据查询功能，对已经完成的校准结果进行查询，有效解决现有角速率校准装置功能单一、自动化程度低等技术问题。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:根据GJB1801-93《惯性技术测试设备主要性能试验方法》方法107规定:转台的角速率由转台角位置增量与时间的比计算。经过对指标的一系列计算，本实用新型采用高精度圆光栅编码器对转台旋转角度进行测量，测量前通过安装轴将圆光栅编码器安装在被测转台上，使编码器与被测轴线重合，保证同轴度误差在规定范围内。同时根据转台高度采用固定支架固定光栅编码器外圈。转台转动时，光栅编码器将转台转动转化为脉冲信号送出，解码细分电路对光栅编码器输出信号进行解码，在高稳晶振输出的标准时间内对光栅编码器输出信号进行计数。单片机完成编码器数据的采集处理及与上位计算机通信，在上位计算机上通过校准软件实现自动分析、处理数据，校准结果和证书的打印，同时提供数据查询功能。
[0007]具体方案如下:
[0008]一种惯性转台角速率校准装置，包括圆光栅编码器、编码器精密安装模块、数据采集模块、校准软件模块，其特征在于:
[0009]所述编码器精密安装模块包括固定轴和编码器固定支架，固定轴同轴安装于转台台面上，圆光栅编码器内圈固定在固定轴上，通过编码器固定支架固定圆光栅编码器外圈，圆光栅编码器与所述数据采集模块电连接，所述数据采集模块与所述校准软件模块电连接。
[0010]优选的，所述的数据采集模块，包括解码细分电路、单片机、数据通讯模块、高稳晶振，圆光栅编码器与解码细分电路电连接，解码细分电路与单片机电连接，单片机分别与高稳晶振及数据通讯模块电连接，数据通讯模块与校准软件模块电连接。
[0011]本实用新型的有益效果是:具有角速率动态校准，校准精度高，稳定度好，硬件系统简单，配套的相关软件在具有校准标准功能的同时还具有自动分析、处理、查询数据功能，实现了转台角速率高精度校准自动化。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]图1本实用新型结构原理图。
[0014]图中1.圆光栅编码器固定轴；2.编码器固定支架；3.高精度圆光栅编码器；4解码细分电路；5单片机；6.数据通信模块；7.校准软件模块；8.高稳晶振；9.转台。
【具体实施方式】
[0015]在图1所示的实施例中，一种转台角速率校准装置，包括圆光栅编码器固定轴1、编码器固定支架2、圆光栅编码器3、解码细分电路4、单片机5、数据通信模块6、校准软件7、高稳晶振8和转台9。圆光栅编码器固定轴I安装于转台9台面上,保证固定轴I和转台9同轴度满足要求,圆光栅编码器3内圈固定在固定轴I上，通过固定支架2固定圆光栅编码器I外圈，转台9台面转动时，固定轴I带动圆光栅编码器3内圈转动，圆光栅编码器3与所述数据采集模块电连接，所述数据采集模块与所述校准软件模块电连接。
[0016]本实施例中，数据采集模块包括解码细分电路4、单片机5、数据通讯模块6、高稳晶振8，圆光栅编码器3与解码细分电路4电连接，圆光栅编码器3产生的信号由所述解码细分电路4对圆光栅编码器3输出正交信号进行细分和计数，解码细分电路4与单片机5电连接，单片机5分别与高稳晶振8及数据通讯模块6电连接，单片机5在高稳晶振8输出的标准时间内读取光栅信号进行数据处理，数据通讯模块6与校准软件模块7电连接，通过数据通信模块6发送给上位机的校准软件7进行处理。校准软件7完成自动分析、处理数据，实现校准结果和证书的打印，同时提供数据查询功能，对已经完成的校准结果进行查询。
[0017]本实用新型选用的高精度圆光栅编码器的角度测量误差为I"，高温晶振的频率准确度为1Χ10Λ本实用新型的角速率测量范围:正反向0.0001° / S?2000° /s;经北京304所用国防最高计量标准“低速率转台校准装置”校准后，出具校准证书，其角速率最大测量误差为:
[0018]9.2X10-7 定角间隔 360°
[0019]5.0Χ1(Γ6 定角间隔 10。
[0020]7.0Χ1(Γ5 定角间隔 1°
[0021]3.3Χ1(Γ4 定角间隔 0.2°
[0022]本实用新型未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
[0023]以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在【具体实施方式】以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。
【权利要求】
1.一种惯性转台角速率校准装置，包括圆光栅编码器(3)、编码器精密安装模块、数据采集模块、校准软件模块(7)，其特征在于: 所述编码器精密安装模块包括固定轴(I)和编码器固定支架(2)，固定轴(I)同轴安装于转台(9)台面上，圆光栅编码器(3)内圈固定在固定轴(I)上，通过编码器固定支架(2)固定圆光栅编码器(3)外圈，圆光栅编码器(3)与所述数据采集模块电连接，所述数据采集模块与所述校准软件模块电连接。
2.如权利要求1所述的惯性转台角速率校准装置，其特征在于: 所述的数据采集模块，包括解码细分电路(4)、单片机(5)、数据通讯模块￠)、高稳晶振(8)，圆光栅编码器(3)与解码细分电路(4)电连接，解码细分电路(4)与单片机(5)电连接，单片机(5)分别与高稳晶振(8)及数据通讯模块￠)电连接，数据通讯模块(6)与校准软件模块(7)电连接。
【文档编号】G01P3/36GK204101578SQ201420144614
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】高潮, 杨锦杰, 林晓钢, 冉学臣, 郭永彩 申请人:重庆大学, 重庆长安工业(集团)有限责任公司