一种陀螺电桥自动平衡系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于惯性导航用陀螺测试领域，涉及一种陀螺电桥自动平衡系统。本实用新型包括陀螺电桥自动平衡装置、陀螺(7)、陀螺马达电源和力反馈电路(8)、数据采集计算机(9)，其中陀螺电桥自动平衡装置包括直流电源(1)、程控电阻电路(2)、数字I/O逻辑电路(3)、状态反馈电路(4)、陀螺电桥及信号接口(5)、USB驱动电路及接口(6)。
【专利说明】一种陀螺电桥自动平衡系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于惯性导航用陀螺测试领域，涉及一种陀螺电桥自动平衡系统。
【背景技术】
[0002]陀螺是惯导系统的核心器件，它决定了惯导系统的性能及可靠性。近年来，随着惯导系统在军机上大量装备，陀螺调试和复测任务日益繁重。为了推进陀螺调试和复测的自动化程度，解放人力资源，提高生产效率，迫切需要解决陀螺调试过程中的手工瓶颈工序，陀螺传感器电桥平衡就是其中主要的难点之一。陀螺传感器电桥平衡的精确度直接影响陀螺测试结果的准确性和精度，要实现陀螺传感器电桥自动平衡就必须有满足陀螺传感器电桥的程控可调电阻。陀螺传感器电桥的桥臂电阻要求阻值变化范围为0.1 0?111 0，最小0.1^可调，调零电阻要求变化范围为201(0?10001(0，最小100 0可调。由于陀螺传感器电阻电桥可调阻值范围大且精度高，普通的程控电阻无法满足陀螺测试要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种新型陀螺电桥自动平衡系统，利用精密电阻和继电器构筑电阻网络，通过数字1/0实现电阻网络的程控，合理布线并尽量减小导线内阻对程控电阻的影响，以满足陀螺传感器电桥平衡对桥臂电阻和调零电阻的精度要求。计算机采集陀螺输出信号，并通过旧8接口和陀螺电桥自动平衡装置连接，使用专用软件实现陀螺传感器电桥自动平衡。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种陀螺电桥自动平衡系统，包括陀螺电桥自动平衡装置、陀螺(7)、陀螺马达电源和力反馈电路⑶)、数据采集计算机(9),其中陀螺电桥自动平衡装置包括直流电源(1)、程控电阻电路(2)、数字1/0逻辑电路(3)、状态反馈电路(4)、陀螺电桥及信号接口(5)、旧8驱动电路及接口(6),
[0005]其特征是:直流电源⑴通过电缆分别与程控电阻电路(2^数字1/0逻辑电路(3^状态反馈电路⑷』38驱动电路及接口(6)连接；程控电阻电路⑵通过导线与陀螺电桥及信号接口(5)连接，将程控桥臂电阻和调零电阻接入陀螺传感器电桥；
[0006]数字1/0逻辑电路⑶通过导线分别与程控电阻电路⑵和状态反馈电路⑷连接，数字1/0逻辑电路(3)将00信号输出给程控电阻电路(2)用于控制电阻阻值的调节，同时数字1/0逻辑电路⑶将00的实时工作状态输出给状态反馈电路⑷进行调理；状态反馈电路(4)通过导线与旧8驱动电路及接口(6)连接，将调理后的状态反馈信号提供给旧8驱动电路及接口(6),用于对程控电阻电路(2)和数字1/0逻辑电路(3)的工作状态进行反馈和监控；
[0007]旧8驱动电路及接口(6)通过导线与数字1/0逻辑电路(3)连接，将计算机软件发送的控制指令输出给数字1/0逻辑电路⑶山38驱动电路及接口(6)通过旧8电缆与数据采集计算机(9)连接，接收数据采集计算机(9)发送的00控制指令并将状态反馈信号输出给数据采集计算机(9),在程控电阻电路(2)和数字1/0逻辑电路(3)出现故障时由数据采集计算机(9)给出保护指令；
[0008]陀螺⑵通过电缆与陀螺电桥及信号接口(5)连接，使程控电阻和陀螺⑵的传感器构成完整的电桥回路；陀螺马达电源和力反馈电路⑶通过电缆与陀螺⑵连接，驱动陀螺工作于力反馈状态；
[0009]数据采集计算机(9)通过数据采集电缆与陀螺马达电源和力反馈电路(8)连接，采集陀螺的输出信号，专用软件计算出需要调整的电桥桥臂电阻和调零电阻阻值，再由数据采集计算机(9)将程控电阻调整指令发送给旧8驱动电路及接口 ￠)，完成陀螺传感器电桥的闭环测试和自动平衡。
[0010]本实用新型的有益效果:本实用新型陀螺电桥自动平衡系统实现了陀螺传感器电桥的自动平衡，在满足电阻调整范围和精度的前提下，改进了陀螺传感器电桥手工调整模式，解决了陀螺调试自动化进程中的瓶颈工序，节约了人力资源，提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是陀螺传感器电阻电桥原理图；
[0012]图2是程控电阻电路电阻网络结构示意图；
[0013]图3是本实用新型陀螺电桥自动平衡系统示意图；
[0014]图4是陀螺电桥自动平衡装置的原理框图；
[0015]其中，1-直流电源、2-程控电阻电路、3-数字1/0逻辑电路、4-状态反馈电路、5-陀螺电桥及信号接口、6-旧8驱动电路及接口、7-陀螺、8-陀螺马达电源和力反馈电路、9-数据采集计算机。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0017]参见图1，图中1x11x2为陀螺X轴传感器线圈，取0为陀螺X轴调零电阻，阻值可调，81、83、财为陀螺X轴桥臂电阻，83、财为固定阻值电阻，町为可调电阻；％ 1、为陀螺X轴传感器线圈，办0为陀螺X轴调零电阻，阻值可调，82、阳、册为陀螺X轴桥臂电阻，尺5、册为固定阻值电阻，1？2为可调电阻；桥臂电阻和调零电阻取0、办0由程控电阻电路2提供，固定电阻83、财、阳、册由陀螺电桥及信号接口 5提供。
[0018]参见图2，程控电阻电路2由四组独立的电阻网络组成，包括桥臂电阻网络81、尺2和调零电阻网络取0、办0 #1、1？2阻值变化范围为0.1^?1110，最小匕1^可调，桥臂电阻网络分为0.1 0、1 0、10 0三档电阻，每档包括4组电阻，阻值分别为档位值的5、4、2、1倍，1？1^2分别用12个继电器控制，实现桥臂电阻阻值调整；取0、办0阻值变化范围为201(0?10001(0，最小100 0可调，调零电阻网络分为100111(1101(11001^四档电阻，每档包括4组电阻，阻值分别为档位值的5、4、2、1倍，旧0、办0分别用16个继电器控制，实现调零电阻阻值调整。
[0019]参见图3、图4，直流电源1通过电缆分别与程控电阻电路2、数字1/0逻辑电路3、状态反馈电路4、旧8驱动电路及接口 6连接并为各电路提供—127直流电压；程控电阻电路2通过导线与陀螺电桥及信号接口 5连接，将程控桥臂电阻和调零电阻接入陀螺传感器电桥；数字1/0逻辑电路3通过导线分别与程控电阻电路2和状态反馈电路4连接，数字1/0逻辑电路3将00信号输出给程控电阻电路2用于控制电阻阻值的调节，00信号输出给继电器后，数字1/0逻辑电路3从对应的继电器端获取继电器状态，并输出给状态反馈电路4后调理为状态反馈信号；状态反馈电路4通过导线与旧8驱动电路及接口 6连接，将状态反馈信号提供给旧8驱动电路及接口 6，用于对程控电阻电路2和数字1/0逻辑电路3工作状态进行反馈和监控邮8驱动电路及接口 6通过导线和数字1/0逻辑电路3连接，将计算机软件传送的控制指令输出给数字1/0逻辑电路3山38驱动电路及接口 6通过旧8电缆同数据采集计算机9连接，接收数据采集计算机9发送的00控制指令，并将状态反馈信号输出给数据采集计算机9，在程控电阻电路2和数字1/0逻辑电路3出现故障时给出保护指令，以保证被测陀螺7安全工作；陀螺7通过电缆与陀螺电桥及信号接口 5连接，使程控电阻电路2的四组程控电阻与陀螺7的传感器构成完整的电桥回路；陀螺马达电源和力反馈电路8通过电缆与陀螺7连接，为陀螺7提供马达电源并将陀螺输出信号经力反馈电路解调反馈给陀螺力矩器，使陀螺工作于力反馈状态闭环状态；数据采集计算机9通过数据采集电缆与陀螺马达电源和力反馈电路8连接，采集陀螺的输出信号，专用软件计算出需要调整的电桥桥臂电阻和调零电阻阻值，再由数据采集计算机9将程控电阻调整指令发送给旧8驱动电路及接口 6，完成陀螺传感器电桥的闭环测试和自动平衡。
【权利要求】
1.一种陀螺电桥自动平衡系统，包括陀螺电桥自动平衡装置、陀螺(7)、陀螺马达电源和力反馈电路(8)、数据采集计算机(9)，其中陀螺电桥自动平衡装置包括直流电源(1)、程控电阻电路(2)、数字I/O逻辑电路(3)、状态反馈电路(4)、陀螺电桥及信号接口(5)、USB驱动电路及接口(6)， 其特征是:直流电源⑴通过电缆分别与程控电阻电路⑵、数字I/O逻辑电路(3)、状态反馈电路⑷、USB驱动电路及接口(6)连接；程控电阻电路(2)通过导线与陀螺电桥及信号接口(5)连接，将程控桥臂电阻和调零电阻接入陀螺传感器电桥； 数字I/O逻辑电路(3)通过导线分别与程控电阻电路(2)和状态反馈电路⑷连接，数字I/O逻辑电路(3)将DO信号输出给程控电阻电路(2)用于控制电阻阻值的调节，同时数字I/O逻辑电路(3)将DO的实时工作状态输出给状态反馈电路(4)进行调理；状态反馈电路(4)通过导线与USB驱动电路及接口(6)连接，将调理后的状态反馈信号提供给USB驱动电路及接口 ￠)，用于对程控电阻电路(2)和数字I/O逻辑电路(3)的工作状态进行反馈和监控； USB驱动电路及接口(6)通过导线与数字I/O逻辑电路(3)连接，将计算机软件发送的控制指令输出给数字I/O逻辑电路(3) ;USB驱动电路及接口(6)通过USB电缆与数据采集计算机(9)连接，接收数据采集计算机(9)发送的DO控制指令并将状态反馈信号输出给数据采集计算机(9)，在程控电阻电路(2)和数字I/O逻辑电路(3)出现故障时由数据采集计算机(9)给出保护指令； 陀螺(7)通过电缆与陀螺电桥及信号接口(5)连接，使程控电阻和陀螺(7)的传感器构成完整的电桥回路；陀螺马达电源和力反馈电路⑶通过电缆与陀螺(7)连接，驱动陀螺工作于力反馈状态； 数据采集计算机(9)通过数据采集电缆与陀螺马达电源和力反馈电路(8)连接，采集陀螺的输出信号，专用软件计算出需要调整的电桥桥臂电阻和调零电阻阻值，再由数据采集计算机(9)将程控电阻调整指令发送给USB驱动电路及接口 ￠)，完成陀螺传感器电桥的闭环测试和自动平衡。
【文档编号】G01C25/00GK204255384SQ201420684009
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】时文涛 申请人:中国航空工业第六一八研究所