一种陀螺仪自动测试系统的设计与实现

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1、一种陀螺仪自动测试系统的设计与实现刘丰军尹利国(中国航空武器试验训练靶场，甘肃735018)摘要：陀螺仪传感器是飞行控制系统的重要组成部分。针对四种类型陀螺仪介绍了一种自动测试系统的设计，详细描述了系统的功能和总体结构，提出了自动测试的过程控制策略，给出了系统硬件设计方法、交流信号转换直流信号原理图、软件结构图、频率和相移的软件处理方法及采取的关键技术。该系统已投入使用，实践表明，该系统具有较高的测试精度及智能化程度。关键词：自动测试系统；陀螺仪；虚拟仪器DesignandRealizationofaGyro'sAutomaticTestingSyste

2、m(ChinaTestingandTrainingCenterofAeronauticalWeapon，Gansu735018，China)Abstract：Thegyroplaysaveryimportantroleinaflightcontrolsystem.Aautomatictestingsystemisdesignedforfourstyleofgyro.Thesystemfunctionandarchitectureareintroducedindetail.Tofulfillthesystemrequirement,itisgiventha

3、tthecontrolstrategyandembeddedhardware’sdesignapproach.Itisalsogiventhatthesignalconversionprinciple,softwareframe,frequencyandphase’scalculatemethod.Experimentresultillustratesthatthetestingsystemhashighmeasureprecisionandintelligence.Keywords：automatictestingsystem；gyro；virtual

4、instrument1引言态变化。采用高精度数控转台完成多姿态模拟，软陀螺仪的功能是感应飞行器的各种姿态，是飞件实现对测试设备及数控转台的控制，对测试数据行控制系统的重要组成部分。陀螺仪按功能的不同进行分析并存入数据库中，用于日后查询。该系统可分为以下几类：陀螺稳定平台感受飞机的俯仰角极大提高了陀螺仪测试的准确度及精度。和倾斜角，输送俯仰和倾斜信号给控制系统；航向2测试系统的功能及总体结构陀螺是测量飞机偏航角的陀螺装置，给控制系统提2.1系统主要功能供航向信号；角速率陀螺主要用于测量载体航向、（1）供电控制俯仰和横滚三个轴向的角速率，为控制系统提供角不同

5、型号陀螺的供电电源不同。陀螺平台为三速率信号；角加速度传感器感受飞机的俯仰角加速相36V400HzAC及+27VDC供电；航向陀螺为三相度，为控制系统提供俯仰角加速度信号。目前国内36V400HzAC及单相36V400HzAC供电；角速率陀陀螺测试多采用手工方法，二线检测设备由独立的螺为三相36V400HzAC及±15VDC供电；角加速度测量仪器组成，如示波器、万用表等。整个测试过传感器为±15VDC供电。对于不同型号的被测试陀程均是人工进行，然后靠人工分析来判断陀螺器件螺，程序自动对外部电源选择控制，并在整个测试的性能，这要求检测人员具有较高的专业水平

6、和测流程中对外部电源进行监视和保护。试经验。因此，测试效率低，同时误判率也较高。（2）启动时间及消耗电流测试为了满足陀螺测试的高质量与高效率的需求，陀螺的开始供电至转子稳定转速的时间为启应用虚拟仪器技术、计算机应用技术、自动化测试动时间。陀螺开始通电，由于较大加速度，消耗电技术及数据库技术，针对四种类型的陀螺仪设计并流较大，转子加速到一定转速后，消耗电流趋于稳实现了一种陀螺仪自动测试系统[4]。定，此时的电流值即为消耗电流。陀螺仪的测试主要检查精度和稳定性，包括功（3）电阻测试能检查、动静态漂移检查等。测试方式是将陀螺仪陀螺平台的姿态信号通过电位计输出表

7、示。系安装于转台上，通过转台姿态变化来标定陀螺的姿统能全程测试所有电阻量，内容包括电位计的阻值及连续性。收稿日期：（4）电压测试作者简介：刘丰军（1965-），男，河南省兰考县人，电压测试包括交流电压和直流电压。系统首先硕士，高级工程师，主要从事飞行器制导、控制与仿真、多测试电源电压，在工作范围内即开始给系统通电进传感器信息融合等方向的研究。行自动测试；能全程监视电源的工作情况，及时进行安全措施。陀螺输出的直流电压信号可通过一定36V30V+27V±15V400Hz400Hz的分压后进行A/D采集；交流电压信号需转换为直流信号后进行A/D采集，系统可以自

8、动切换量程，控制器对于几十毫伏至几十伏的信号系统均能高精度的测量。数数被陀信据字