一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路、直流電源及功率電源、溫控電路和溫控電路電源，溫控電路用來控制外部加速度計(jì)內(nèi)部浮液的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)，磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路包括N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路、多路選通器，相敏解調(diào)電路和控制器等，其中每個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路包括位置測(cè)量電橋、電平轉(zhuǎn)換電路，功率三極管和電荷泄放電路，外部交流電壓信號(hào)分別輸入位置測(cè)量電橋的兩路，電橋兩路的交流電壓信號(hào)隨外部電感的變化而變化；該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提高測(cè)試效率及自動(dòng)化水平，減少人工計(jì)數(shù)與計(jì)算帶來的出錯(cuò)情況，節(jié)約時(shí)間和人力成本，且顯著提高電感測(cè)量的精度。
【專利說明】一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采用磁懸浮技術(shù)進(jìn)行輔助支承的液浮陀螺加速度計(jì)中，一種用以測(cè)量浮子對(duì)中情況的測(cè)試系統(tǒng)，特別是涉及一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮支承技術(shù)是三浮慣性儀表的關(guān)鍵技術(shù)之一。在三浮陀螺加速度計(jì)中，磁懸浮技術(shù)應(yīng)用在對(duì)內(nèi)環(huán)軸的輔助支承上。通過磁懸浮支承，使三浮加表的浮子分別沿內(nèi)環(huán)軸、外環(huán)軸和自轉(zhuǎn)軸定中心，起到完全脫離機(jī)械接觸，消除內(nèi)環(huán)軸上的摩擦力矩，克服浮子的重浮力殘差，從而提高儀表精度的作用。
[0003]磁懸浮支承是通過加表外部的磁懸浮電路控制內(nèi)部的磁懸浮元件來實(shí)現(xiàn)的。磁懸浮元件分為軸向定子、徑向定子、軸向轉(zhuǎn)子、徑向轉(zhuǎn)子四種，其中定子上繞有線圈，通電流后定轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生電磁力，可使浮子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整其位置。磁懸浮電路以脈沖調(diào)寬的方式控制磁懸浮定子元件中的電流，從而達(dá)到控制浮子位置的目的。目前的加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均采用手工操作，消耗大量的時(shí)間和人力，效率較低。同時(shí)，在測(cè)量浮子位置信號(hào)時(shí)，由于測(cè)量電路與功率電路存在電氣連接，測(cè)量時(shí)受到功率電路的影響，測(cè)量精度難以提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提高測(cè)試效率及自動(dòng)化水平，減少人工計(jì)數(shù)與計(jì)算帶來的出錯(cuò)情況，節(jié)約時(shí)間和人力成本，且顯著提高電感測(cè)量的精度。
[0005]本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路、直流電源及功率電源、溫控電路和溫控電路電源，其中直流電源及功率電源為磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路供電，溫控電路電源為溫控電路供電，溫控電路與外部加速度計(jì)連接，用來控制加速度計(jì)內(nèi)部浮液的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)，磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路也與外部加速度計(jì)連接，所述磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路包括N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路、多路選通器，前置放大器，相敏解調(diào)電路，限幅電路和微控制器，其中每個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路包括位置測(cè)量電橋、電平轉(zhuǎn)換電路，功率三極管和電荷泄放電路，其中:
[0007]位置測(cè)量電橋:包括電阻R1、電阻R2、可調(diào)電阻R3和三組共六個(gè)繼電器開關(guān)Al、A2、B1、B2、Cl、C2，其中電阻Rl、繼電器開關(guān)Al、繼電器開關(guān)B1、繼電器開關(guān)Cl依次連接形成電橋的一路，電阻R2、可調(diào)電阻R3、繼電器開關(guān)A2、繼電器開關(guān)B2、繼電器開關(guān)C2依次連接形成電橋的另外一路，電橋的兩路并聯(lián)連接，繼電器開關(guān)B1、B2分別與功率三極管連接，繼電器開關(guān)Cl、C2分別與外部加速度計(jì)的電感連接，外部交流電壓信號(hào)分別輸入電橋的兩路，電橋兩路中的交流電壓信號(hào)隨外部電感的變化而變化，且所述電橋兩路中的交流電壓信號(hào)分別從繼電器開關(guān)Al、Cl之間，繼電器開關(guān)A2、C2之間輸出給多路選通器；
[0008]電平轉(zhuǎn)換電路:把微控制器輸出的O伏和5伏電平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V或+15V電壓控制信號(hào)，并輸出給功率三極管；
[0009]功率三極管:接收電平轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓控制信號(hào)，產(chǎn)生控制電流輸出給外部電感；
[0010]電荷泄放電路:將位置測(cè)量電橋中產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓消除，防止尖峰脈沖電壓對(duì)電路的不良影響；
[0011]多路選通器:將N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路輸出的交流電壓信號(hào)以分時(shí)的方式進(jìn)行選通，使所述交流電壓信號(hào)按設(shè)定的時(shí)間順序依次從多路選通器的輸出端輸出給前置放大器；
[0012]前置放大器:接收多路選通器輸出的交流電壓信號(hào)，對(duì)所述交流電壓信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為對(duì)地的單端信號(hào)輸出給相敏解調(diào)電路；
[0013]相敏解調(diào)電路:接收前置放大器輸出的交流電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為與所述交流電壓信號(hào)呈正比關(guān)系的直流電壓信號(hào)，將所述直流電壓信號(hào)輸出給限幅電路；
[0014]限幅電路: 接收相敏解調(diào)電路輸出的直流電壓信號(hào)，將所述直流電壓信號(hào)的幅值限制為要求的幅值；
[0015]微控制器:接收限幅電路輸出的直流電壓信號(hào)，對(duì)所述直流電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，產(chǎn)生O伏和5伏電平的控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)分別輸出給位置測(cè)量及功率控制電路中的N個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路；
[0016]其中N為正整數(shù)，且N≥1。
[0017]在上述陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，電平轉(zhuǎn)換電路包括比較器芯片，微控制器輸出的加力控制信號(hào)輸入至比較器芯片的一個(gè)輸入端，+2.5V的固定電平輸入至比較器芯片的另一個(gè)輸入端；當(dāng)加力控制信號(hào)為高電平+5V時(shí)，比較器芯片輸出+15V，當(dāng)加力控制信號(hào)為低電平OV時(shí)，比較器芯片輸出為-15V ;比較器芯片輸出的電平信號(hào)經(jīng)電阻Rll后與功率三極管的基極相連，功率三極管的發(fā)射極與外部電感的輸入端相連；功率三極管的集電極通過限流電阻R12與-5V電壓相連。
[0018]在上述陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，電荷泄放電路包括一個(gè)電荷泄放電阻R3或R4，第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4，電荷泄放電阻R3或R4的一端與外部電感的輸入端相連，電荷泄放電阻R3或R4的另一端與第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陽極相連；第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陰極與第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陰極相連，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陽極與外部電感的接地端相連。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0020](1)、本發(fā)明創(chuàng)新提出一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路，每個(gè)電路中包括一個(gè)位置測(cè)量電橋，位置測(cè)量電橋由三組繼電器開關(guān)、兩個(gè)固定電阻和一個(gè)可調(diào)電阻組成，位置測(cè)量電橋與外部電感連接，通過位置測(cè)量電橋的巧妙設(shè)計(jì)將電感量的變化準(zhǔn)確傳輸給多路選通器，顯著提高電感測(cè)量的精度；
[0021](2)、本發(fā)明陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯著提高了測(cè)試效率及自動(dòng)化水平，減少人工計(jì)數(shù)與計(jì)算帶來的出錯(cuò)情況，節(jié)約時(shí)間和人力成本；
[0022](3)、本發(fā)明采用了一種勻速釋放感性負(fù)載內(nèi)積聚能量的電荷泄放電路。采用兩電壓調(diào)整二極管對(duì)接并串聯(lián)電阻器的形式。當(dāng)提供給負(fù)載的外部電流突然被切斷時(shí)，為負(fù)載內(nèi)電流的流動(dòng)提供一個(gè)通路，使負(fù)載內(nèi)存儲(chǔ)的能量以適當(dāng)?shù)乃俣缺会尫牛苊饽芰窟^快釋放引起的尖峰電壓對(duì)整個(gè)電路的不良影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明位置測(cè)量電橋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明多路選通器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明前置放大器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明限幅電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明微控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8為本發(fā)明電平轉(zhuǎn)換電路和功率三極管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9為本發(fā)明位置測(cè)量電橋、電荷泄放電路與定子線圈連接電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0033]如圖1所示為本發(fā)明陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知本發(fā)明陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路、直流電源及功率電源、溫控電路和溫控電路電源，其中直流電源及功率電源為磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路供電，本實(shí)施例中為±15V直流電源及功率電源，±15V直流電源要求每路最大輸出電流不小于0.5A，允許偏差±0.5V。功率電源為固定電源，其標(biāo)稱值根據(jù)磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路的具體形式而定，但應(yīng)盡量小些，一般絕對(duì)值不應(yīng)大于5V，其最大輸出電流不小于1A。
[0034]溫控電路電源為溫控電路供電，溫控電路與外部加速度計(jì)連接，溫控電路用來控制加速度計(jì)內(nèi)部浮液的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)。只有將浮液溫度控制在一定的范圍內(nèi)，磁懸浮濕對(duì)中測(cè)試才能夠順利運(yùn)行。本實(shí)施例中采用帶有報(bào)警功能的溫控電路。
[0035]磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路也與外部加速度計(jì)連接，如圖2所示為本發(fā)明磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路結(jié)構(gòu)示意圖，磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路包括N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路、多路選通器，前置放大器，相敏解調(diào)電路，限幅電路和微控制器，其中每個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路包括位置測(cè)量電橋、電平轉(zhuǎn)換電路，功率三極管和電荷泄放電路，用以對(duì)位置測(cè)量電橋的參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)整，從而使陀螺加速度計(jì)對(duì)中的準(zhǔn)確度得到提高。
[0036]如圖3所示為本發(fā)明位置測(cè)量電橋結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知位置測(cè)量電橋包括電阻R1、電阻R2、可調(diào)電阻R3和三組共六個(gè)繼電器開關(guān)A1、A2、B1、B2、C1、C2，其中電阻R1、繼電器開關(guān)Al、繼電器開關(guān)B1、繼電器開關(guān)Cl依次連接形成電橋的一路，電阻R2、可調(diào)電阻R3、繼電器開關(guān)A2、繼電器開關(guān)B2、繼電器開關(guān)C2依次連接形成電橋的另外一路，電橋的兩路并聯(lián)連接，繼電器開關(guān)B1、B2分別與功率三極管連接，繼電器開關(guān)Cl、C2分別與外部加速度計(jì)的電感連接，外部固定的交流電壓信號(hào)分別輸入電橋的兩路，使電橋兩路中的交流電壓信號(hào)隨外部加速度計(jì)中電感的變化而變化，電橋兩路中的交流電壓信號(hào)分別從繼電器開關(guān)Al、Cl之間，繼電器開關(guān)A2、C2之間輸出給多路選通器。
[0037]如圖8所示為本發(fā)明電平轉(zhuǎn)換電路和功率三極管結(jié)構(gòu)示意圖，電平轉(zhuǎn)換電路把微控制器輸出的O伏和5伏電平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V或+15V電壓控制信號(hào)，并輸出給功率三極管。如圖9所示，電平轉(zhuǎn)換電路包括比較器芯片，微控制器輸出的加力控制信號(hào)輸入至比較器芯片的一個(gè)輸入端，+2.5V的固定電平輸入至比較器芯片的另一個(gè)輸入端；當(dāng)加力控制信號(hào)為高電平+5V時(shí)，比較器芯片輸出+15V，當(dāng)加力控制信號(hào)為低電平OV時(shí)，比較器芯片輸出為-15V ;比較器芯片輸出的電平信號(hào)經(jīng)電阻Rll后與功率三極管的基極相連，功率三極管的發(fā)射極與外部電感的輸入端相連；功率三極管的集電極通過限流電阻R12與-5V電壓相連。
[0038]如圖8所示，功率三極管接收電平轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓控制信號(hào)，產(chǎn)生控制電流輸出給外部加速度計(jì)的電感，電感接收控制電流后產(chǎn)生電磁力使加速及內(nèi)部液體中的浮子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，使浮子位移發(fā)生變化，使電感值達(dá)到設(shè)定值。
[0039]如圖9所示為本發(fā)明位置測(cè)量電橋、電荷泄放電路與定子線圈連接電路圖，由于磁懸浮定子繞組是感性負(fù)載，當(dāng)電流施加或截止的瞬間，會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖，電荷泄放電路將位置測(cè)量電橋中產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓消除，防止尖峰脈沖電壓對(duì)電路的不良影響。電荷泄放電路包括一個(gè)電荷泄放電阻R3或R4，第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4，電荷泄放電阻R3或R4的一端與外部電感的輸入端相連，電荷泄放電阻R3或R4的另一端與第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陽極相連；第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陰極與第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陰極相連，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陽極與外部電感的接地端相連。
[0040]如圖4所示為本發(fā)明多路選通器結(jié)構(gòu)示意圖，多路選通器的功能是在同時(shí)接收到多路差動(dòng)信號(hào)輸入的情況下，根據(jù)控制信號(hào)的變化，最多只能有一路差動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)在輸出端。通過使用多路選通器，將N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路輸出的交流電壓信號(hào)以分時(shí)的方式進(jìn)行選通，使這些電壓信號(hào)按預(yù)定的時(shí)間順序依次出現(xiàn)在多路選通器的輸出端，并輸出給前置放大器。多路選通器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)均為差動(dòng)模擬信號(hào)。
[0041]如圖5所示為本發(fā)明前置放大器結(jié)構(gòu)示意圖，電路中對(duì)傳感器進(jìn)行激磁的一般是交流電壓，測(cè)量電橋輸出的一般是幅值較小的差動(dòng)交流信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)多路選通器選通后，需要由前置放大器進(jìn)行放大，使其達(dá)到一定的幅度，同時(shí)轉(zhuǎn)換為對(duì)地的單端信號(hào)，以便于后級(jí)電路進(jìn)行處理。由于前置放大器的信號(hào)是差動(dòng)輸入，如果采用普通的運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)，如只用一片，無法在正負(fù)兩個(gè)輸入端同時(shí)實(shí)現(xiàn)高阻抗輸入；如果用三片級(jí)連的方式來實(shí)現(xiàn)，在增加電路復(fù)雜性的同時(shí)，又很難將失調(diào)電壓控制在較小范圍。所以一般不采用普通運(yùn)算放大器，而是用儀表放大器集成電路來實(shí)現(xiàn)前置放大器的功能。
[0042]相敏解調(diào)電路接收前置放大器輸出的交流電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為與所述交流電壓信號(hào)呈正比關(guān)系的直流電壓信號(hào)，將直流電壓信號(hào)輸出給限幅電路。一般通過相敏解調(diào)的方法來實(shí)現(xiàn)上述功能，即以激磁信號(hào)作為參考信號(hào)，與參考信號(hào)相位差為0°的輸入信號(hào)，輸出為按比例放大的正的直流信號(hào)；與參考信號(hào)相位差為180°的輸入信號(hào)，輸出為按比例放大的負(fù)的直流信號(hào)；與參考信號(hào)相位差為90°的輸入信號(hào)，相應(yīng)的輸出信號(hào)為零；與參考信號(hào)的相位差為其它值的輸入信號(hào)，輸出信號(hào)與兩者相位差的余弦值呈比例關(guān)系。由于從測(cè)量電橋輸出的有用信號(hào)通常與參考信號(hào)同相或反相，因此輸入信號(hào)經(jīng)過解調(diào)器后，噪聲和雜波均被有效濾除。解調(diào)器一般以集成電路配以外圍無源元件來實(shí)現(xiàn)。
[0043]如圖6所示為本發(fā)明限幅電路結(jié)構(gòu)示意圖，限幅電路接收相敏解調(diào)電路輸出的直流電壓信號(hào)，將直流電壓信號(hào)的幅值限制為要求的幅值。當(dāng)輸入信號(hào)過高或者過低時(shí)，通過限幅電路后，輸出信號(hào)的幅值被限制在一定的范圍內(nèi)。通過使用限幅電路，可以避免后級(jí)的微控制器電路輸入過高或過低的電壓，以防對(duì)其造成傷害。限幅電路一般采用開關(guān)二極管或電壓調(diào)整二極管來實(shí)現(xiàn)。使用開關(guān)二極管主要是利用其導(dǎo)通時(shí)正負(fù)壓降基本不變的特性，使用電壓調(diào)整二極管主要是利用其反向工作電壓基本不變的特性。但要避免選擇漏電流大的電壓調(diào)整二極管，以免影響后級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度。
[0044]如圖7所示為本發(fā)明微控制器結(jié)構(gòu)示意圖，微控制器接收限幅電路輸出的直流電壓信號(hào)，對(duì)直流電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，產(chǎn)生O伏和5伏電平的控制信號(hào)，將控制信號(hào)分別輸出給位置測(cè)量及功率控制電路中的N個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)控制功能。對(duì)微控制器的要求是具有較快的運(yùn)算速度，并有足夠多的輸出口線以同時(shí)發(fā)送多路控制信號(hào)。
[0045]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0046]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路、直流電源及功率電源、溫控電路和溫控電路電源，其中直流電源及功率電源為磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路供電，溫控電路電源為溫控電路供電，溫控電路與外部加速度計(jì)連接，用來控制加速度計(jì)內(nèi)部浮液的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)，磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路也與外部加速度計(jì)連接，所述磁懸浮測(cè)量電橋橋臂電阻調(diào)試用電路包括N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路、多路選通器，前置放大器，相敏解調(diào)電路，限幅電路和微控制器，其中每個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路包括位置測(cè)量電橋、電平轉(zhuǎn)換電路，功率三極管和電荷泄放電路，其中: 位置測(cè)量電橋:包括電阻R1、電阻R2、可調(diào)電阻R3和三組共六個(gè)繼電器開關(guān)Al、A2、B1、B2、C1、C2，其中電阻R1、繼電器開關(guān)Al、繼電器開關(guān)B1、繼電器開關(guān)Cl依次連接形成電橋的一路，電阻R2、可調(diào)電阻R3、繼電器開關(guān)A2、繼電器開關(guān)B2、繼電器開關(guān)C2依次連接形成電橋的另外一路，電橋的兩路并聯(lián)連接，繼電器開關(guān)B1、B2分別與功率三極管連接，繼電器開關(guān)Cl、C2分別與外部加速度計(jì)的電感連接，外部交流電壓信號(hào)分別輸入電橋的兩路，電橋兩路中的交流電壓信號(hào)隨外部電感的變化而變化，且所述電橋兩路中的交流電壓信號(hào)分別從繼電器開關(guān)Al、Cl之間，繼電器開關(guān)A2、C2之間輸出給多路選通器； 電平轉(zhuǎn)換電路:把微 控制器輸出的O伏和5伏電平控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V或+15V電壓控制信號(hào)，并輸出給功率三極管； 功率三極管:接收電平轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓控制信號(hào)，產(chǎn)生控制電流輸出給外部電感； 電荷泄放電路:將位置測(cè)量電橋中產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓消除，防止尖峰脈沖電壓對(duì)電路的不良影響； 多路選通器:將N個(gè)位置測(cè)量及功率控制電路輸出的交流電壓信號(hào)以分時(shí)的方式進(jìn)行選通，使所述交流電壓信號(hào)按設(shè)定的時(shí)間順序依次從多路選通器的輸出端輸出給前置放大器； 前置放大器:接收多路選通器輸出的交流電壓信號(hào)，對(duì)所述交流電壓信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換為對(duì)地的單端信號(hào)輸出給相敏解調(diào)電路； 相敏解調(diào)電路:接收前置放大器輸出的交流電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為與所述交流電壓信號(hào)呈正比關(guān)系的直流電壓信號(hào)，將所述直流電壓信號(hào)輸出給限幅電路； 限幅電路:接收相敏解調(diào)電路輸出的直流電壓信號(hào)，將所述直流電壓信號(hào)的幅值限制為要求的幅值； 微控制器:接收限幅電路輸出的直流電壓信號(hào)，對(duì)所述直流電壓信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，產(chǎn)生O伏和5伏電平的控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)分別輸出給位置測(cè)量及功率控制電路中的N個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路； 其中N為正整數(shù)，且N≥1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電平轉(zhuǎn)換電路包括比較器芯片，微控制器輸出的加力控制信號(hào)輸入至比較器芯片的一個(gè)輸入端，+2.5V的固定電平輸入至比較器芯片的另一個(gè)輸入端；當(dāng)加力控制信號(hào)為高電平+5V時(shí)，比較器芯片輸出+15V，當(dāng)加力控制信號(hào)為低電平OV時(shí)，比較器芯片輸出為-15V ；比較器芯片輸出的電平信號(hào)經(jīng)電阻Rll后與功率三極管的基極相連，功率三極管的發(fā)射極與外部電感的輸入端相連；功率三極管的集電極通過限流電阻R12與-5V電壓相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陀螺加速度計(jì)浮子對(duì)中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電荷泄放電路包括一個(gè)電荷泄放電阻R3或R4，第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4，電荷泄放電阻R3或R4的一端與外部電感的輸入端相連，電荷泄放電阻R3或R4的另一端與第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陽極相連；第一電壓調(diào)整二極管Vl或V3的陰極與第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陰極相連，第二電壓調(diào)整二極管V2或V4的陽極與外部電感的接 地端相連。
【文檔編號(hào)】G01P21/00GK103913597SQ201410119912
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】李慶溥, 章麗蕾, 孫鵬飛, 嚴(yán)小軍, 梁燕, 趙曉萍 申請(qǐng)人:北京航天控制儀器研究所