[发明专利]一种光纤陀螺用检测电路板噪声特性测试方法

说明书

本发明涉及一种光纤陀螺用检测电路板噪声特性测试方法，属于光纤陀螺技术领域。本发明的光纤陀螺用检测电路噪声特性测试方法，解决了光纤陀螺用检测电路调试过程中，为了提高调试阶段的有效性，需要对检测电路板噪声特性进行测试的问题。该方法利用检测电路板的A/D转换模块和数字信号处理模块等内部硬件资源，利用光纤陀螺类似的差分信号解调方案，对前置放大滤波模块和D/A输出驱动模块的噪声特性进行测试，通过测试结果来评价检测电路板的噪声性能，提高检测电路板调试有效性，避免性能不合格电路板流入光纤陀螺整机装配生产中，保证了成品率。该方法也可用于光纤陀螺用检测电路的设计验证，指导光纤陀螺用检测电路设计方案的优化改进。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺技术领域，具体涉及一种光纤陀螺用检测电路板噪声特性测试方法。

背景技术

光纤陀螺作为角速度敏感元件，具有体积小，重量轻、精度高等特点，已经广泛应用于惯性测量技术领域。目前，成熟的干涉型光纤陀螺采用闭环反馈与信号调制解调相结合的检测电路方案。检测电路板是干涉式光纤陀螺仪的信号处理核心组件，一般包括前置放大滤波模块、A/D转换模块、数字信号处理模块、D/A转换模块、D/A输出驱动模块和数字通信模块。在理想状态下，对于经过设计验证的检测电路板，工作性能由设计保证，噪声特性满足设计指标要求。然而，实际生产过程中，对于同一检测电路板设计方案，由于器件、生产工艺和管理控制等多方面因素，不同批次或者同一批次电路板之间的性能也会存在差异性。在批量生产的条件下，总会出现噪声特性指标不合格的产品。如果在电路板调试阶段，仅通过简单的阻抗测试和基本功能测试来判别电路板生产是否合格，无法排除因生产过程导致检测电路板噪声特性指标下降引起的不合格品，因此，没有有效的测试手段对检测电路板噪声特性进行测试，不合格的电路板就会流入光纤陀螺仪中，影响光纤陀螺仪产品的成品率，导致不必要的返修工作。

目前，光纤陀螺用检测电路板的调试内容主要包括电路板的绝缘性、电源阻抗和通信等基本功能测试，而没有针对检测电路板检测噪声特性的测试方案，只能将检测电路板装配到光纤陀螺仪整机上，进行整机的性能测试，才能确定检测电路板是否满足设计要求。不能测试光纤陀螺用检测电路板噪声特性，也对检测电路板的设计方案验证和生产工艺改进没有明确的指导作用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何解决光纤陀螺用检测电路调试过程中，为了提高调试阶段的有效性，需要对检测电路板噪声特性进行测试的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤陀螺用检测电路板噪声特性测试方法，包括以下步骤：

第1步：搭建检测电路板测试系统

该系统包括：直流稳压电源1、待测检测电路板2、测试设备3和测试计算机4，该系统中，在直流稳压电源1供电的条件下，待测检测电路板2将空载时内部前置放大滤波模块的噪声信号通过内部A/D转换模块转换为数字噪声信号，然后经内部数字信号处理模块解调出噪声数据，最后通过内部数字通信模块发送给测试设备3，测试设备3将噪声数据转发到测试计算机4，测试计算机4接收测试得到的解调数据；

第2步：设定噪声解调周期T

待测检测电路板2的噪声解调周期与光纤陀螺的解调周期相同，设光纤陀螺使用的光纤环长度为L，光纤陀螺的解调周期为其光纤环渡越时间τ的2倍，光纤环的渡越时间由公式(1)表示，待测检测电路板2噪声解调周期T也为光纤陀螺的光纤环渡越时间的2倍，由公式(2)计算得到；

其中，n代表光纤的折射率为1.54，L代表光纤陀螺光纤环长度，c代表真空中的光速，τ表示光纤陀螺用光纤环的渡越时间；