[实用新型]动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验用实验箱。特别是涉及一种动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱。

背景技术

当今信息社会，特别是物联网时代的到来，任何科技进步都离不开测量与控制，无论是航天航空事业中的卫星发射，还是生活中的食品安全监测，都有测控系统在其中发挥着重要的作用。测控电路与传感器和执行机构共同构成了测控系统，“测控电路”课程已经被全国各高校的仪器信息相关专业列为核心课程，而测控电路实验作为课程学习与实践应用的必要环节，已经被相关各专业列为必修课。

在以往的测控电路实验箱中，多采用一种或者多种特定的传感器或执行器进行信号处理实验，依赖于传感器的原理、材料和工艺，大多具有固定的信号处理方式，无法锻炼实验者的电路设计能力，并且往往局限于开环信号的测量或输出，很难将所学的控制理论知识应用于实验中。甚至，有一些实验箱过多的集成了数字处理芯片和集成处理软件，使得实验者对信号处理方法很难进行深入了解，无法应用所学的电路知识。因此，借助以往的测控电路实验箱，实验者只能学到特定电路模块的使用方法，对整个测控系统的认识严重不足。

现有的实验箱，不能让实验者在实验中了解测控电路在测控系统中作用，也不足以训练实验者设计各类电路模块的能力，更难以应用所学的测量控制知识特别是闭环控制理论。因此，研发一种能够满足实验者测控电路设计与应用需求的实验箱具有非常重要的价值。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够解决现有实验箱在电路模块不全面和控制知识应用缺失等方面不足的动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱。

本实用新型所采用的技术方案是：一种动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱，包括动力调谐陀螺仪机械表头和电源模块，还设置有动力调谐陀螺仪模拟器和用于分别模拟信号放大电路、滤波电路、信号解调电路、信号运算电路、校正电路和执行器驱动电路的电路模块实验箱，所述的电源模块为动力调谐陀螺仪机械表头、动力调谐陀螺仪模拟器和电路模块实验箱提供电源，所述的动力调谐陀螺仪机械表头通过机械表头接口连接电路模块实验箱构成闭合回路，所述动力调谐陀螺仪模拟器通过模拟器接口连接电路模块实验箱构成闭合回路。

本实用新型的动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱，以陀螺仪再平衡回路为基础设计测控电路综合实验，集成了信号调制、放大、滤波、解调、运算、校正和执行器驱动等七大电路模块的设计与调试，可以在进行各模块的独立实验后联合调试，完成陀螺仪再平衡回路这个综合实验，不仅能让实验者熟悉掌握各类电路模块的设计，还能引导实验者学习闭环测量控制电路的设计方法。使得实验者能够在一套实验箱的使用中，掌握测控电路在闭环测控控制系统中的功能。另外，本实用新型还提供了一种陀螺仪模拟器的设计方法，完全可替代陀螺仪机械表头，有效地克服了动力调谐陀螺仪应用于实验者实验中造价过高和模型模糊的问题。

附图说明

图1是本实用新型的动力调谐陀螺仪再平衡回路的测控电路综合实验箱整体电路构成框图；

图2是发明中电路模块实验箱的电路原理图；

图3是发明中动力调谐陀螺仪模拟器的电路构成框图；

图4是发明动力调谐陀螺仪模拟器中组合电路的电路构成框图。

图中

101：电源模块 102：动力调谐陀螺仪机械表头

103：动力调谐陀螺仪模拟器 104：电路模块实验箱

105：接线端子 106：机械表头接口

107：模拟器接口 108：表头接口选择开关

109：信号放大实验模块 110：滤波电路实验模块

111：信号解调实验模块 112：实现矩阵运算的信号运算实验模块

113：校正电路实验模块 114：执行器驱动实验模块

1031：第一函数模拟器1032：第二函数模拟器

1033：第三函数模拟器1034：第四函数模拟器

1035：第一加法器1036：第一调制模块

1037：第二加法器1038：第二调制模块

10311：第一组合电路 10312：第一反相器

10321：第二组合电路 10322：第一德波积分器

10323：第一比例器 10324：第二反相器

10331：第三组合电路 10332：第二德波积分器

10333：第二比例器 10341：第四组合电路

10342：第三反相器 103111：第四反相器