[发明专利]一种光纤陀螺捷联惯导温度采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度采集装置，特别是一种光纤陀螺捷联惯导温度采集装置。

背景技术

随着捷联惯导系统的发展，现在捷联惯导系统取得了广泛的应用，在军、民各个领域中有着举足轻重的作用。光纤陀螺的核心是光纤环，其对温度非常敏感。温度的变化会造成光纤陀螺的光路非互易性，带来较大的温度漂移，导致测量误差变大，造成精度误差。为保证光纤陀螺捷联系统具有较高的精度，需要掌握温度变化规律，从算法上对结果进行温度补偿。因此如何精确测量温度数据，设计高精度的温度采集系统来对光纤陀螺的温度数据进行准确测量和处理显得尤为重要。

温度采集系统按适应环境方式可分为接触式和非接触式两大类。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，易受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大；接触式温度采集比较简单、可靠，测量精度较高，不能应用于很高的温度测量。根据光纤陀螺捷联惯导系统的结构，本发明温度采集系统属于一种接触式温度传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤陀螺捷联惯导温度采集装置。本发明的光纤陀螺捷联惯导系统对温度数据进行采集、处理并对温度信息显示。

本发明的目的是这样实现的：本发明由采集模块、数据处理模块和显示模块组成，其中控制器选用STC12C5A60S2作为主控芯片；AD转换电路与单片机之间通过SPI接口实现通信的；显示模块与控制器通过串口连接；温度采集模块包括10个温度传感器，光纤陀螺的内部放置一个，三个光纤环表面各放置两个，三个加速度计上各放置了一个温度传感器；本发明通过温度传感器进行温度采集，信号转换电路将采集到的信号转换为电信号，然后经过放大器放大传送给AD转换器进行转换，在主控芯片处理后由显示模块对温度信息进行显示。

本发明的有益效果：针对光纤陀螺捷联惯导温度采集，使光纤陀螺的温度可以被实时准确的监控，从而对光纤陀螺的温度进行补偿，提高了光纤陀螺的精度。

附图说明

图1为本发明的系统原理结构图；

图2为本发明的系统程序流程图；

图3为滤波放大电路原理图；

图4为AD转换部分的电路原理图；

图5为电源部分电路图原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理和具体连接关系进行详细地描述：

结合图1，图1是本发明的系统原理结构图；本发明由采集模块、数据处理模块和显示模块组成，主要包括：温度传感器、调理电路、AD转换、控制器、显示模块。本发明通过温度传感器进行温度采集，信号转换电路将采集到的信号转换为电信号，然后经过放大器放大传送给AD转换器进行转换，在主控芯片处理后由显示模块对温度信息进行显示。

图2为本发明的系统程序流程图；当系统上电后开始进行系统的初始化，主要包括控制器的初始化和各个系统的初始条件初始化；然后传感器将温度信息传送给AD模块进行数据转化；根据温度信息，将一个通道的温度值进行显示；最后转向下一个通道的温度信息处理。

图3为滤波放大电路原理图；V+IN、V-IN是输入信号的正负引脚；Rg1和Rg8是用来外接增益电阻的；V+和V-是芯片的正负电源输入引脚，分别接5V和0V电压；Ref直接接地。

图4为AD转换部分的电路原理图；AD7708通过51单片机进行控制，它们之间使用SPI通信协议进行通信；DIN1、DOUT1、CS1、SCLK1四个引脚是SPI通信端口与单片机连接；在ADV和DGND之间连接电容；DGND和AGND之间连接的电感。

图5为电源部分电路图原理图；芯片KA7805来为单片机提供5V电压，它把从外部电源输入的电压进行处理，输出5V电压；使用MIW3015芯片将5V电压转换成+5V、-5V电压，用来供给INA118仪表放大器使用；采用了AMS1117—2.5芯片为AD转换模块中的芯片AD7708提供+2.5V的数字电压。