專利名稱：一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，屬于尋北儀領域。
背景技術：
目前，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，在導彈、飛船、飛機的飛行中以及艦船、戰(zhàn)車的航 行、行進中，人們均迫切需要知道這些運動體的準確方位，以便通過導航系統(tǒng)控制運動體按 規(guī)定的航線行進，通常人們均以北向作為方向的基準。為此，科技工作者研制出了用于不同 運動體的尋北儀，通過尋北儀的指示而確定運動體的方位。動調式撓性陀螺儀是繼液浮陀 螺儀之后的新一代慣導級的慣性器件，為此，科技人員通常采用動調陀螺構成不同用途的 尋北儀。由動調陀螺構成尋北儀不管是靜態(tài)或動態(tài)的尋北儀，工程技術人員都是把能敏感 地球自轉的高精度動調陀螺設計工作在大于105bit/° /s大梯度，小于30° /S的小角速 率測量范圍。產品當梯度設計一定時，產品信號輸出隨輸入角速率而變化，由于動調陀螺結 構特點，當信號輸出超出其允許范圍后就會使動調陀螺失效甚至損壞，為此動調陀螺絕不 允許超出其工作范圍。但在實際使用時，在其尋北過程中，其工作環(huán)境有可能出現(xiàn)較長時間 的超出限制的工作角速率范圍，一旦這種情況出現(xiàn)就會導致動調陀螺儀的失效，甚至損壞。 為此，廣大設計者通常在設計中采取一種切換方式的工作模式，即在檢測出有超出限制角 速率范圍時，馬上給出一個控制信號，將動調陀螺工作在大梯度的情況馬上切換到工作在 500bit/° /s小梯度范圍內，增大動調陀螺的工作角速率范圍。但是這種方法有較大缺陷。 主要是動調陀螺在大梯度的工作情況下，其頻率響應僅有5Hz左右。因此，對超角速率范圍 的信號反應遲緩，切換過程延時很長，約需ls，從而不能確保動調陀螺儀不遭失效或損壞。
實用新型內容針對上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型的目的是提供一種動調陀螺尋北儀 保護控制裝置，對超角速率范圍的信號反應快，切換過程短，有效地保護動調陀螺性能不受 影響，有效的解決上述現(xiàn)有技術存在的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是公開一種動調陀螺尋北儀保 護控制裝置，其包括動調陀螺，在動調陀螺對應的敏感軸方向增加一頻率響應快的角速率 傳感器及相應的切換保護電路，所述切換保護電路內包括依次電路連接的216A/D轉換電 路、數(shù)據(jù)采集處理模塊、計算機以及切換電路模塊；當輸入角速率信號超出動調陀螺的測量 范圍，角速率傳感器輸出信號使切換保護電路工作，切換保護電路中的216A/D轉換電路將 角速率傳感器輸出的信號進行A/D轉換后輸入數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊將信 號輸入計算機進行處理，處理后的信號通過I/O輸出口輸給切換電路模塊，切換電路模塊 內含有繼電器，通過繼電器的切換功能將動調陀螺切換成小梯度。作為優(yōu)選，所述角速率傳感器的頻率響應大于250Hz，角速率測量范圍大于 士 150° /s。作為優(yōu)選，動調陀螺的大梯度、小角速率測量范圍為大于105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率。作為優(yōu)選，所述小梯度為500bit/° /s。與現(xiàn)有技術相比，該實用新型帶來的有益效果為該實用新型結構簡單、合理，在 每個動調陀螺對應的敏感軸方向增加了一個頻率響應大于250Hz，角速率測量范圍大于 士 150° /s的角速率傳感器，當動調陀螺尋北儀在工作中遇到意外，出現(xiàn)超出限制角速率 范圍時，馬上給出一個控制信號，通過切換保護電路在小于5ms的時間內能夠檢測到有害 的角速率信號，并將此信號通過計算機I/O接口及時送出，控制動調陀螺電路模塊上的切 換繼電器切換信號，在不到IOms的時間內，將動調陀螺工作在105bit/° /s大梯度、小角速 率的測量范圍馬上切換到工作在500bit/° /s小梯度、大角速率測量范圍內，從而保護了 動調陀螺工作正常，不受損壞，避免了動調陀螺失效，有效地克服了切換時間長的缺陷。
圖1為本實用新型動調陀螺尋北儀保護控制裝置的原理框圖。
具體實施方式
本實用新型的上述技術方案及其優(yōu)點，不難從下述所選實施例的詳細說明與附圖 中，獲得深入了解。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖1所示，作為本實用新型的一種實施例，該動調陀螺尋北儀保護控制裝置包 括動調陀螺3，當輸入角速率信號位于動調陀螺3的測量范圍時，動調陀螺3工作，所述動調 陀螺3的大梯度、小角速率測量范圍為大于105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率。 在動調陀螺3對應的敏感軸方向增加一個頻率響應快的角速率傳感器1及相應的切換保護 電路2。所述角速率傳感器1的頻率響應大于250Hz，角速率測量范圍大于士 150° /s。所 述切換保護電路2內包括依次電路連接的216A/D轉換電路201、數(shù)據(jù)采集處理模塊202、計 算機203以及切換電路模塊204。當輸入角速率信號超出動調陀螺3的測量范圍，角速率傳 感器1輸出信號使切換保護電路2工作，切換保護電路2中的216A/D轉換電路201將角速 率傳感器1輸出的信號進行A/D轉換后輸入數(shù)據(jù)采集處理模塊202，數(shù)據(jù)采集處理模塊202 將信號輸入計算機203進行處理，處理后的信號通過I/O輸出口輸給切換電路模塊204，切 換電路模塊204內含有繼電器，通過繼電器的切換功能將動調陀螺3切換成小梯度，此時的 小梯度為500bit/° /s。具體來說，該動調陀螺尋北儀保護控制裝置的保護原理為在每個動調陀螺3對應的敏感軸方向增加了一個頻率響應大于250Hz，角速率測 量范圍大于士 150° /s的角速率傳感器2，相當于增加了另外一個高動態(tài)陀螺。當輸入 角速率在動調陀螺3的工作范圍內，即此時輸入小角速率時，由于安裝在該敏感軸方向的 角速率傳感器1的輸出信號較小，不能使切換保護電路2工作，此時，動調陀螺3在大于 105bit/° /s大梯度，小于30° /s的小角速率的測量范圍內正常工作，輸出角速率信號。當外界輸入角速率超出動調陀螺3的工作范圍時，此時安裝在動調陀螺3敏感軸 方向的角速率傳感器1隨著輸入角速率的增加，其輸出信號隨著增大。當輸入角速率信號 超出動調陀螺3的測量范圍時，角速率傳感器1輸出信號較大，使得切換保護電路2工作。此時，216A/D轉換電路201將角速率傳感器1輸出的信號進行A/D轉換后輸入數(shù)據(jù)采集處理 模塊202，隨后數(shù)據(jù)采集處理模塊202將信號進行采集處理后再輸入計算機3中，隨后，經(jīng)過 計算機3處理后的信號通過計算機3中的I/O輸出口輸給切換電路模塊204，并及時送出切 換信號，控制動調陀螺3電路模塊上的切換繼電器，在小于IOms的時間內將動調陀螺3工 作在大梯度的狀態(tài)切換到工作在小梯度的狀態(tài)，使動調陀螺3的工作范圍得以擴大。從而 使動調陀螺3仍然工作在其角速率測量范圍內，確保了動調陀螺3在其超出角速率范圍內 不遭失效或損壞，進而有效地保護了動調陀螺尋北儀工作正常。 以上對本實用新型所提供的動調陀螺尋北儀保護控制裝置進行了詳盡介紹，本文 中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用 于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實 用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不 應理解為對本實用新型的限制。對本實用新型的變更和改進將是可能的，而不會超出附加 權利要求可規(guī)定的構思和范圍。
權利要求1.一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，包括動調陀螺，其特征在于在動調陀螺對應 的敏感軸方向增加一頻率響應快的角速率傳感器及相應的切換保護電路，所述切換保護 電路內包括依次電路連接的216A/D轉換電路、數(shù)據(jù)采集處理模塊、計算機以及切換電路模 塊；當輸入角速率信號超出動調陀螺的測量范圍，角速率傳感器輸出信號使切換保護電路 工作，切換保護電路中的216A/D轉換電路將角速率傳感器輸出的信號進行A/D轉換后輸入 數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊將信號輸入計算機進行處理，處理后的信號通過I/ 0輸出口輸給切換電路模塊，切換電路模塊內含有繼電器，通過繼電器的切換功能將動調陀 螺切換成小梯度。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，其特征在于所述角速 率傳感器的頻率響應大于250Hz，角速率測量范圍大于士 150° /s。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，其特征在于動調陀螺 的大梯度、小角速率測量范圍為大于105bit/° /s大梯度，小于30° /S的小角速率。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，其特征在于所述小梯 度為 500bit/° /s。
專利摘要本實用新型公開了一種動調陀螺尋北儀保護控制裝置，其包括動調陀螺，在動調陀螺對應的敏感軸方向增加一個頻率響應快的角速率傳感器及相應的切換保護電路，當輸入角速率信號超出動調陀螺的測量范圍，角速率傳感器輸出信號使切換保護電路工作，切換保護電路中的216A/D轉換電路將角速率傳感器輸出的信號進行A/D轉換后輸入數(shù)據(jù)采集處理模塊，數(shù)據(jù)采集處理模塊將信號輸入計算機進行處理，處理后的信號通過I/O輸出口輸給切換電路模塊，切換電路模塊內含有繼電器，通過繼電器的切換功能將動調陀螺切換到小梯度狀態(tài)。本實用新型對超角速率范圍的信號反應快，切換過程短，有效地保護動調陀螺性能不受影響。
文檔編號G01C19/38GK201837393SQ201020284380
公開日2011年5月18日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權日2010年8月6日
發(fā)明者卿榮康, 呂良 申請人:重慶仙通智能儀表有限公司