[发明专利]一种陀螺摆动周期自动测量装置与方法

说明书

一种陀螺摆动周期自动测量装置与方法，装置包括陀螺及电源，对陀螺摆动位置信号进行光电转换的光电传感器，还包括陀螺摆动信号处理装置，所述陀螺摆动信号处理装置对陀螺摆动信号经过光电转换后的电信号经过滤波、去噪、放大、运算及转换处理，最终得到规则的陀螺摆动信号；摆式陀螺控制器，所述摆式陀螺控制器对陀螺摆动信号处理装置的输出信号进行采样，根据采样数据进行陀螺摆动周期测量。本发明不仅克服了传统测量方法的不足，实现全自动一键测量，还能大大提高测量速度与测量准确性。

技术领域

本发明涉及陀螺测量技术领域，具体涉及一种陀螺摆动周期自动测量装置与方法。

背景技术

陀螺摆动周期是指陀螺电机置于陀螺房体，房体一端由悬带悬挂，在悬带下放状态时摆动一个周期所用的时间，分为静摆周期和动摆周期。静摆周期是指陀螺电机不启动时摆动一个周期所用的时间，动摆周期是指陀螺电机启动时摆动一个周期所用的时间。静摆周期和动摆周期是积分式陀螺寻北仪定向测量过程中最主要的参数之一，其准确性对陀螺寻北仪的定向精度影响非常大。

传统的陀螺寻北仪摆动周期测量方法主要是以计数/计时器或者秒表定时测量为主，使用计数/计时器测量时，是将陀螺摆动位置通过反射镜反射至光电传感器，根据光电传感器接收到反射镜的反射光时刻进行计数和定时，再将该值传输至外部计算机进行解算，这种测量方法使用设备较多，且操作复杂，不利用生产调试；使用秒表测量时，是通过使用万用表观测摆动位置模拟信号，人工按压秒表完成，该方法虽然测量直观，但是测量效率低，精度差，一般需要多次测量，去除最大值和最小值，并求均值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种陀螺摆动周期自动测量装置与方法，不仅克服了传统测量方法的不足，实现全自动一键测量，还能大大提高测量速度与测量准确性，在陀螺定向测量效率、可靠性和测量精度上可作出重要贡献，并且测量装置直接内置于陀螺设备，利用摆式陀螺控制器进行信号采样即可完成测量。

本发明的技术解决方案是：

一种陀螺摆动周期自动测量装置，包括陀螺及电源，对陀螺摆动位置信号进行光电转换的光电传感器，

其特殊之处在于：

还包括

陀螺摆动信号处理装置，所述陀螺摆动信号处理装置对陀螺摆动信号经过光电转换后的电信号经过滤波、去噪、放大、运算及转换处理，最终得到规则的陀螺摆动信号；

摆式陀螺控制器，所述摆式陀螺控制器对陀螺摆动信号处理装置的输出信号进行采样，根据采样数据进行陀螺摆动周期测量。

上述陀螺摆动信号处理装置包括电源滤波单元、信号放大单元、差分求和单元、除法单元以及V/F转换单元；

所述电源滤波单元的输入端为外部双路供电，输出端作为其他所有单元的供电信号；

所述信号放大单元的输入端作为本装置的输入端，与外部光电传感器的输出端相连；

所述信号放大单元的输出端与差分求和单元的输入端相连；

所述差分求和单元的输出端与除法单元的输入端相连；

所述除法单元的输出端与V/F转换单元的输入端相连；

所述V/F转换单元的输出端作为本装置的输出端，与摆式陀螺控制器相连。

上述电源滤波单元、信号放大单元、差分求和单元、除法单元以及V/F转换单元，所有单元均集成于一块PCB；其中电源滤波单元的输入端需连接至外部双路电源，信号放大单元的输入端与外部反映陀螺摆动信号的光电传感器的输出端相连，V/F转换单元的输出端与外部摆式陀螺控制器相连，通过摆式陀螺控制器对本装置输出信号的采样，结合周期测量方法，即可实现对陀螺摆动周期的全自动精确测量。