[发明专利]一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路的快速检测方法，尤其是涉及一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法。

背景技术

光纤陀螺是技术成熟度最高、使用范围最广的光纤传感器，因其工艺简单、抗振动冲击、动态范围大、灵敏度高等特点，已经广泛用于航空、航天、航海和兵器等军用领域以及地质、石油勘探等民用领域。经过三十多年的快速发展，国外研究单位在完成对其诸多关键技术的攻关后又达到了工程化、批量化生产的高度。美国的霍尼韦尔公司研制了一种战术武器惯导系统用的光纤陀螺惯性测量单元（IMU），每月大约生产100套；而另一家军工巨头诺斯罗普·格鲁曼公司开发的LN-200惯性测量单元已经交付了25000套以上。相比国外，国内的研究单位和高校研制的光纤陀螺虽然陆续达到了中低精度水平，但在工程化推广和批量化生产还处于起步阶段。

无论国内还是国外，方波调制、数字解调已经成为了光纤陀螺信号处理的主要技术方案，它带来的好处除了对偏置调制可以实现精准的控制外，在数字域对干涉信号的解调大大提高了光纤陀螺的信号处理能力。信号处理电路作为整个光纤陀螺的控制核心，主要功能模块包括中央处理器、模数转换模块和数模转换模块，其中模数转换模块将PIN光电探测器输出的干涉信号转换为数字信号供中央处理器解调，中央处理器根据解调结果产生的反馈信号通过数模转换模块加载集成相位调制器上，实现对光纤环中两束传播光的相位调制。信号处理电路性能的优劣直接影响到光纤陀螺的精度水平。

但是在生产过程中，电路元器件焊接过程会出现各种不可控因素，从而导致电路不能正常工作，其中最典型最容易出现的问题包括中央处理器无法加载程序、模数转换模块无法正常工作、数模转换模块无法正常工作。任何一个问题的出现都将导致光纤陀螺出现故障，因此在总装之前需要对电路的性能进行准确细致的检测。人工检测作为目前仅有的方法，不仅费时费力，而且可靠性也难以得到保证，严重影响光纤陀螺批量化生产的效率和质量。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，能够自动地实现对信号处理电路的快速检测，在提高效率的同时提升电路检测的可靠性，准确定位电路中存在的问题，为光纤陀螺的批量化生产提供保障。

本发明采用的技术方案是：

光纤陀螺信号处理电路由中央处理器模块、模数转换模块和数模转换模块组成，检测所述三大模块的方法如下：

1.1）在光纤陀螺信号处理电路上的中央处理器中加载检测程序；

1.2）上位机与中央处理器建立通信，发送递增数据，中央处理器将接收到的递增数据返回至上位机处理，实现中央处理器模块性能的检测；

1.3）信号处理电路控制模数转换模块对数字源表输出的线性递增电压进行采样，采样结果经中央处理器发送至上位机进行线性拟合处理，实现模数转换模块性能的检测；

1.4）数字源表在上位机控制下对数模转换模块输出的线性递增电压进行采样，采样结果发送至上位机进行线性拟合处理，实现数模转换模块性能的检测。

所述数字源表输出电压精度必须高于模数转换模块精度的三倍及以上，测量电压精度必须高于数模转换模块精度的三倍及以上。

对所述中央处理器模块性能的检测包括以下步骤：

3.1）上位机向中央处理器发送序列                                                ，其中n为序列号，N为序列长度；

3.2）中央处理器将接收到的序列返回至上位机；

3.3）上位机对序列和进行对比处理，得到测试结果。

对所述模数转换模块性能的检测包括以下步骤：

4.1）上位机控制数字源表输出电压；

4.2）中央处理器控制模数转换模块对电压进行转换得到数字量并返回至上位机；

4.3）上位机对数字量进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。

对所述数模转换模块性能的检测包括以下步骤：

5.1）中央处理器控制数模转换模块输出电压；

5.2）数字源表对进行转换得到数字量并返回至上位机；

5.3）上位机对数字量进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

1）此检测方法能够实现对光纤陀螺信号处理电路性能的快速检测，人工检测一块信号处理电路大概需要30分钟，而本方法仅需要约2分钟，效率提高了十几倍；