陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試系統(tǒng)及其測試方法，具體地，涉及一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)及其測試方法。
【背景技術】
[0002]陀螺章動作為陀螺的一個固有屬性，如果陀螺在工作時受到與章動頻率同頻干擾的作用，會極大的影響陀螺的正常工作。傳統(tǒng)的測試方法附屬設備較多，測試準備時間較長，且測試設備由于頻繁使用可靠性不佳，一旦出現(xiàn)故障這個系統(tǒng)即無法工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)及其測試方法，其測試設備集成度高，測試速度快，可完成大批量的測試。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括工控機和陀螺控制電路，工控機與陀螺控制電路相連，工控機對陀螺控制電路輸入陀螺的偏角信號及陀螺的進動信號，陀螺周圍布設有獲取偏角信號的偏角感應線圈，偏角信號通過陀螺控制電路反饋至陀螺的進動線圈。
[0005]優(yōu)選地，所述偏角信號為與陀螺旋轉(zhuǎn)頻率同頻的正弦波。
[0006]優(yōu)選地，所述工控機生成固定幅值的進動信號與偏角信號相加通過陀螺控制電路輸至陀螺的進動線圈。
[0007]優(yōu)選地，所述陀螺的進動信號用于產(chǎn)生瞬時進動力矩。
[0008]優(yōu)選地，所述偏角信號由工控機上的數(shù)據(jù)采集卡獲得。
[0009]優(yōu)選地，所述偏角信號的幅值最大點對應進動信號的頻率即是陀螺的章動頻率。
[0010]優(yōu)選地，所述陀螺控制電路負責陀螺的起轉(zhuǎn)、穩(wěn)速和進動。
[0011]本發(fā)明還提供一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)的測試方法，其包括以下步驟:通過工控機采集陀螺瞬時的偏角信號，再將偏角信號作為負反饋使陀螺處于電鎖狀態(tài)，再通過施加不同頻率的瞬時沖擊力矩觀察陀螺的偏角大小以確定位標器陀螺的章動頻率。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:一，本發(fā)明的測試設備集成度高，依靠工控機對陀螺信號進行采集并輸出測試信號即可進行測試，不需要過多專用設備。二，測試速度快，可完成大批量的測試。三，本發(fā)明測試精度高。四，測試方法簡單有效，可大量測試產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0014]圖1為本發(fā)明陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)包括工控機和陀螺控制電路，工控機與陀螺控制電路相連，起轉(zhuǎn)時陀螺控制電路輸出與轉(zhuǎn)動頻率同頻的起轉(zhuǎn)信號在起轉(zhuǎn)線包內(nèi)生產(chǎn)變化的磁場以驅(qū)動陀螺旋轉(zhuǎn)；工控機對陀螺控制電路輸入陀螺的偏角信號及陀螺的進動信號，陀螺周圍布設有獲取偏角信號的偏角感應線圈，當陀螺產(chǎn)生偏角時，偏角感應線圈中的磁通量發(fā)生變化，即產(chǎn)生反應陀螺偏角大小的偏角信號，由于陀螺在旋轉(zhuǎn)中穿過偏角感應線圈的磁通量呈正弦變化，故偏角信號為與陀螺旋轉(zhuǎn)頻率同頻的正弦波；將偏角信號通過陀螺控制電路反饋至陀螺的進動線圈，由于偏角信號與陀螺轉(zhuǎn)動頻率相同，因此使陀螺向偏角的反方向進動，最終使得陀螺的偏角為0°。此時由工控機生成固定幅值的進動信號與偏角信號相加通過陀螺控制電路輸至陀螺的進動線圈，進動信號的頻率在一定范圍內(nèi)掃頻，當進動信號與陀螺章動頻率相同時，陀螺對進動信號的響應會明顯變大，雖然有偏角信號的負反饋使陀螺偏角為0°，但偏角信號會明顯增大。通過觀測整個進動信號掃頻的過程中偏角信號的幅值，偏角信號的幅值最大點對應進動信號的頻率即是陀螺的章動頻率，章動頻率的測試精度與進動信號掃頻的步長有關，為步長的倒數(shù)。陀螺可以是位標器的陀螺。所述偏角信號由工控機上的數(shù)據(jù)采集卡獲得。陀螺的進動信號由工控機生成，信號頻率為章動頻率所處區(qū)間的掃頻，用于產(chǎn)生瞬時進動力矩。陀螺控制電路負責陀螺的起轉(zhuǎn)、穩(wěn)速和進動，起轉(zhuǎn)和穩(wěn)速由陀螺控制電路的設計保證，進動由工控機輸入的信號控制。陀螺的偏角信號與陀螺的穩(wěn)速頻率、進動信號頻率有關，而陀螺的章動僅與進動信號有關，在獲取章動頻率前需對偏角信號進行適當濾波并獲取其有效值。當把陀螺的偏角信號通過陀螺控制電路負反饋輸至陀螺時，能保證陀螺的偏角收斂至0°。陀螺的進動信號則驅(qū)動陀螺向外進動，為確定陀螺的章動頻率，進動信號的頻率應是某個頻段的掃頻。測得的偏角信號的大小即反應了陀螺對同幅值不同頻率的進動信號的響應，若進動信號與陀螺章動頻率同頻則偏角信號會增大，故可以此確定陀螺的章動頻率。
[0017]本發(fā)明陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)的測試方法包括以下步驟:通過工控機采集陀螺瞬時的偏角信號，再將偏角信號作為負反饋使陀螺處于電鎖狀態(tài)，再通過施加不同頻率的瞬時沖擊力矩觀察陀螺的偏角大小以確定位標器陀螺的章動頻率。
[0018]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權項】
1.一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括工控機和陀螺控制電路，工控機與陀螺控制電路相連，工控機對陀螺控制電路輸入陀螺的偏角信號及陀螺的進動信號，陀螺周圍布設有獲取偏角信號的偏角感應線圈，偏角信號通過陀螺控制電路反饋至陀螺的進動線圈。
2.根據(jù)權利要求1所述的陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述偏角信號為與陀螺旋轉(zhuǎn)頻率同頻的正弦波。
3.根據(jù)權利要求1所述的陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機生成固定幅值的進動信號與偏角信號相加通過陀螺控制電路輸至陀螺的進動線圈。
4.根據(jù)權利要求3所述的陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述陀螺的進動信號用于產(chǎn)生瞬時進動力矩。
5.根據(jù)權利要求1所述的陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述偏角信號由工控機上的數(shù)據(jù)采集卡獲得。
6.根據(jù)權利要求1所述的陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述偏角信號的幅值最大點對應進動信號的頻率即是陀螺的章動頻率。
7.根據(jù)權利要求1所述的螺章動頻率的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述陀螺控制電路負責陀螺的起轉(zhuǎn)、穩(wěn)速和進動。
8.一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，其包括以下步驟:通過工控機采集陀螺瞬時的偏角信號，再將偏角信號作為負反饋使陀螺處于電鎖狀態(tài)，再通過施加不同頻率的瞬時沖擊力矩觀察陀螺的偏角大小以確定位標器陀螺的章動頻率。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)及其測試方法，陀螺章動頻率的測試系統(tǒng)包括工控機和陀螺控制電路，工控機與陀螺控制電路相連，工控機對陀螺控制電路輸入陀螺的偏角信號及陀螺的進動信號，陀螺周圍布設有獲取偏角信號的偏角感應線圈，偏角信號通過陀螺控制電路反饋至陀螺的進動線圈。本發(fā)明的測試設備集成度高，測試速度快，可完成大批量的測試。
【IPC分類】G01C25-00
【公開號】CN104634363
【申請?zhí)枴緾N201410707549
【發(fā)明人】曹璨, 黃健新, 粘鳳菊, 馮佳, 宋佳囡
【申請人】上海新躍儀表廠
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月27日