專利名稱：一種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光陀螺機(jī)自動(dòng)測(cè)試裝置，尤其涉及一種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，屬于激光陀螺生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)電組件是激光陀螺正常運(yùn)作的關(guān)鍵部件，包括抓卡組件和抖輪組件。抓卡組件是激光陀螺穩(wěn)頻的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響激光陀螺精度和應(yīng)用可靠性。抖輪組件是二頻機(jī)抖激光陀螺解決閉鎖問(wèn) 題的關(guān)鍵部件，其性能的好壞將直接影響激光陀螺應(yīng)用的可靠性，是激光陀螺正常工作的重要保證。目前，激光陀螺機(jī)電組件頻率特性測(cè)量，多采用人工進(jìn)行，具有測(cè)量效率低、測(cè)量精度差、測(cè)量理論存在缺點(diǎn)等特點(diǎn)。從而無(wú)法準(zhǔn)確把握機(jī)電組件的頻率特性，對(duì)于激光陀螺可靠性應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)隱患。因此，為保證設(shè)計(jì)出的機(jī)電組件頻率特性性能，進(jìn)而保證激光陀螺應(yīng)用的可靠性和精度，為提高機(jī)電組件測(cè)量效率，進(jìn)而滿足部門擴(kuò)大再生產(chǎn)要求，必須全面提高機(jī)電組件頻率特性測(cè)量精度和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試裝置操作繁瑣、測(cè)試效率低、測(cè)試精度差問(wèn)題，提供一種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，該裝置工作效率高、操作方便、測(cè)量精度高、實(shí)用性好。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，包括工控機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)采集卡，工控機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率和幅值可調(diào)的正弦信號(hào)，信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路將正弦信號(hào)進(jìn)行功率放大后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)電組件工作，檢測(cè)電路對(duì)機(jī)電組件的反饋信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)的反饋信號(hào)進(jìn)行采集并由工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，工控機(jī)根據(jù)采集的反饋信號(hào)處理得到機(jī)電組件的頻率特性；所述信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路，包括第一放大器Al、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第五放大器A5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RlO、電阻Rl I、第一電位計(jì)Wl、第二電位計(jì)W2和電容Cl ;第一放大器Al的正輸入端接信號(hào)發(fā)生器輸出，負(fù)輸入端與輸出端相連；第二放大器A2的負(fù)輸入端與電阻R2的一端連接，電阻R2另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第二放大器A2的正輸入端通過(guò)電阻Rl接地，第二放大器A2的輸出端通過(guò)第一電位計(jì)Wl與負(fù)輸入端連接,輸出端與電阻R3的一端相連；第三放大器A3的負(fù)輸入端與電阻R4的一端連接，電阻R4另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第三放大器A3的正輸入端通過(guò)電阻R5接地，第三放大器A3的輸出端通過(guò)第二電位計(jì)W2與負(fù)輸入端連接,輸出端與電阻R6的一端相連；第四放大器A4的正輸入端接電阻R3的另一端，負(fù)輸入端與第四放大器A4的輸出端相連接，電阻R7的一端接第四放大器A4輸出端，另一端輸出抓卡組件驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻R9與電阻R6的另一端相連,第五放大器A5的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R8接地，第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻RlO接地，第五放大器A5的負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)電阻Rll和電容Cl,輸出端輸出抖輪組件驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述的檢測(cè)電路由電阻R12、電阻R13、電阻R14、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2和放大器組成，電阻R12的一端接抓卡組件或抖輪組件的反饋信號(hào)，電阻R12的另一端接放大器的正輸入端，電阻R13的一端接地，另一端接放大器的正輸入端，放大器的負(fù)輸入端與輸出端相連接，放大器的輸出端接電阻R14的一端，電阻R14的另一端輸出抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)，抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)連接第二穩(wěn)壓管D2的正端，第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)端接第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)端，第一穩(wěn)壓管Dl的正端接地。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果本發(fā)明主要由工控機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)采集卡組成，組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了激光陀螺機(jī)電組件的自動(dòng)化測(cè)試，通過(guò)本發(fā)明可以集成多路測(cè)試通道，能夠大大提高激光陀螺機(jī)電組件測(cè)試效率，本發(fā) 明的測(cè)試裝置操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精度提高，完善了測(cè)量理論方法，測(cè)試結(jié)果直接通過(guò)工控機(jī)界面顯示和數(shù)字化存儲(chǔ)，測(cè)試效果直觀、明了。


圖I為本發(fā)明的組成原理框圖；圖2為本發(fā)明信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路的組成原理圖；圖3為本發(fā)明檢測(cè)電路的組成原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括工控機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)采集卡，工控機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率和幅值可調(diào)的正弦信號(hào)，信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路將正弦信號(hào)進(jìn)行功率放大后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)電組件工作，檢測(cè)電路對(duì)機(jī)電組件的反饋信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)的反饋信號(hào)進(jìn)行采集并由工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，工控機(jī)根據(jù)采集的反饋信號(hào)處理得到機(jī)電組件的頻率特性；工控機(jī)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)、顯不O信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示，包括緩沖器電路、第一調(diào)幅放大電路、第二調(diào)幅放大電路、第一功率放大電路、第二功率放大電路。緩沖器實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)的隔離,第一調(diào)幅放大電路輸入接緩沖器輸出正弦信號(hào),輸出調(diào)幅信號(hào)給第一功率放大電路輸入，第一功率放大電路輸出抓卡驅(qū)動(dòng)信號(hào)。第二調(diào)幅放大電路輸入接緩沖器輸出正弦信號(hào)，輸出調(diào)幅信號(hào)給第二功率放大電路輸入，第二功率放大電路輸出抖輪驅(qū)動(dòng)信號(hào)。緩沖器電路組成第一放大器Al的正輸入端接信號(hào)發(fā)生器輸出，負(fù)輸入端與輸出端相連；第一調(diào)幅放大電路組成第二放大器A2的負(fù)輸入端與電阻R2連接，電阻R2另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第二放大器A2的正輸入端通過(guò)電阻Rl接地，第二放大器A2的輸出端通過(guò)第一電位計(jì)Wl與負(fù)輸入端連接,輸出端與電阻R3的一端相連；第二調(diào)幅放大電路組成第三放大器A3的負(fù)輸入端與電阻R4連接，電阻R4另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第三放大器A3的正輸入端通過(guò)電阻R5接地，第三放大器A3的輸出端通過(guò)第二電位計(jì)W2與負(fù)輸入端連接，輸出端與電阻R6的一端相連；第一功率放大電路組成第四放大器A4的正輸入端接電阻R3的另一端，負(fù)輸入端與第四放大器A4的輸出端相連接，電阻R7的一端接第四放大器A4輸出端,另一端輸出抓卡驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
第二功率放大電路組成第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻R9與電阻R6的另一端相連，第五放大器A5的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R8接地，第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻RlO接地,第五放大器A5的負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)電阻Rll和電容Cl,輸出端輸出抖輪組件驅(qū)動(dòng)信號(hào)。檢測(cè)電路包括分壓電路、緩沖器電路和過(guò)壓保護(hù)電路。抓卡組件或抖輪組件的反饋信號(hào)經(jīng)分壓電路分壓處理，分壓信號(hào)輸入緩沖器，緩沖器輸出抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)，過(guò)壓保護(hù)電路對(duì)緩沖器輸出端進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)。如圖3所示，檢測(cè)電路由電阻R12、電阻R13、電阻R14、第一穩(wěn)壓管Dl、第二穩(wěn)壓管D2和放大器組成，電阻R12的一端接抓卡組件或抖輪組件的反饋信號(hào)，電阻R12的另一端接放大器的正輸入端，電阻R13的一端接地，另一端接放大器的正輸入端，放大器的負(fù)輸入端與輸出端相連接，放大器的輸出端接電阻R14的一端，電阻R14的另一端輸出抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)，抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)連接第二穩(wěn)壓管D2的正端，第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)端接第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)端，第一穩(wěn)壓管Dl的正端接地。信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦、三角、方波三類信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線可直接與工控機(jī)USB口連接用于調(diào)控輸出信號(hào)波形、幅值和頻率。信號(hào)幅值范圍O 10V，最高頻率1MHz。數(shù)據(jù)采集卡主要技術(shù)參數(shù)為異步A/D轉(zhuǎn)換，最高采樣速率為500ks/s，最多實(shí)現(xiàn)32路單端采集或16路雙端差分采集。根據(jù)機(jī)電組件測(cè)試頻率要求，采樣速率設(shè)置為50ks/s，可實(shí)現(xiàn)10路單端/雙端數(shù)據(jù)采集。工控機(jī)中的軟件部分包括信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)采集程序、過(guò)壓報(bào)警保護(hù)程序、數(shù)據(jù)處理和顯示程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序。信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)程序用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，改變輸出信號(hào)的幅值和頻率。數(shù)據(jù)采集程序進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)和反饋信號(hào)采集方式、速率和數(shù)據(jù)量設(shè)置。過(guò)壓報(bào)警保護(hù)程序用于監(jiān)測(cè)采集電壓幅值，如果采集電壓幅值超出閾值要求，停止程序，進(jìn)行閃燈報(bào)警。數(shù)據(jù)處理和顯示程序?qū)⒉杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行均值濾波處理、測(cè)試參數(shù)計(jì)算，然后進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)波形顯示和數(shù)值顯示。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序按照設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為制定格式數(shù)據(jù)文件。本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.ー種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于包括エ控機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)采集卡，エ控機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率和幅值可調(diào)的正弦信號(hào)，信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路將正弦信號(hào)進(jìn)行功率放大后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)電組件工作，檢測(cè)電路對(duì)機(jī)電組件的反饋信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)的反饋信號(hào)進(jìn)行采集并由エ控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，エ控機(jī)根據(jù)采集的反饋信號(hào)處理得到機(jī)電組件的頻率特性； 所述信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路，包括第一放大器A I、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第五放大器A5、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻1 11、第ー電位計(jì)11、第ニ電位計(jì)12和電容Cl ； 第一放大器Al的正輸入端接信號(hào)發(fā)生器輸出，負(fù)輸入端與輸出端相連； 第二放大器A2的負(fù)輸入端與電阻R2的一端連接，電阻R2另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第二放大器A2的正輸入端通過(guò)電阻Rl接地，第二放大器A2的輸出端通過(guò)第一電位計(jì)Wl與負(fù)輸入端連接,輸出端與電阻R3的一端相連； 第三放大器A3的負(fù)輸入端與電阻R4的一端連接，電阻R4另一端與第一放大器Al的輸出端相連接，第三放大器A3的正輸入端通過(guò)電阻R5接地，第三放大器A3的輸出端通過(guò)第二電位計(jì)W2與負(fù)輸入端連接,輸出端與電阻R6的一端相連； 第四放大器A4的正輸入端接電阻R3的另一端，負(fù)輸入端與第四放大器A4的輸出端相連接，電阻R7的一端接第四放大器A4輸出端，另一端輸出抓卡組件驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻R9與電阻R6的另一端相連,第五放大器A5的負(fù)輸入端通過(guò)電阻R8接地，第五放大器A5的正輸入端通過(guò)電阻RlO接地，第五放大器A5的負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)電阻Rll和電容Cl,輸出端輸出抖輪組件驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于所述的檢測(cè)電路由電阻R12、電阻R13、電阻R14、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2和放大器組成，電阻R12的一端接抓卡組件或抖輪組件的反饋信號(hào)，電阻R12的另一端接放大器的正輸入端，電阻R13的一端接地，另一端接放大器的正輸入端，放大器的負(fù)輸入端與輸出端相連接，放大器的輸出端接電阻R14的一端，電阻R14的另一端輸出抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)，抓卡組件或抖輪組件的反饋采集信號(hào)連接第二穩(wěn)壓管D2的正端，第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)端接第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)端，第一穩(wěn)壓管Dl的正端接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光陀螺機(jī)電組件頻率特性自動(dòng)測(cè)試裝置，包括工控機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)采集卡，工控機(jī)通過(guò)控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率和幅值可調(diào)的正弦信號(hào)，信號(hào)調(diào)理驅(qū)動(dòng)電路將正弦信號(hào)進(jìn)行功率放大后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)電組件工作，檢測(cè)電路對(duì)機(jī)電組件的反饋信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)的反饋信號(hào)進(jìn)行采集并由工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，工控機(jī)根據(jù)采集的反饋信號(hào)處理得到機(jī)電組件的頻率特性。本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了激光陀螺機(jī)電組件的自動(dòng)化測(cè)試，通過(guò)本發(fā)明可以集成多路測(cè)試通道，能夠大大提高激光陀螺機(jī)電組件測(cè)試效率，本發(fā)明的測(cè)試裝置操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精度提高，測(cè)試效果直觀、明了。
文檔編號(hào)G01C25/00GK102818577SQ20121015631
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者董紅臣, 章光建, 郭凱 申請(qǐng)人:北京航天時(shí)代激光導(dǎo)航技術(shù)有限責(zé)任公司