[发明专利]一种有限转角范围速率特性的测试装置

说明书

本发明提供的是一种有限转角范围速率特性的测试装置，主要由两个高精度霍尔传感器、同轴电缆、实时测角板卡、频率计、数据处理软件组成，其中金属端安装于转台台面上，霍尔传感器用于输出脉冲信号，转台台面转动时通过同轴电缆传输到测角板卡和频率计中；测角板卡用来解算精确的角度值；频率计用来检测两个霍尔信号之间的时间值；数据处理软件用来读取实时测角板卡的角度信号，结合频率计的时间值计算出速率特性的测试结果。本装置实现了一种在有限转角范围条件下保持高测量精度的转台速率特性测试设备，解决了有限角度范围内转台无法进行速率特性测试的瓶颈问题，在直线有限运动范围的运动设备速率特性测试也可以应用。

技术领域

本发明涉及一种有限转角范围速率特性的测试装置，特别涉及一种应用于有限转动角度范围的惯导测试转台设备的速率特性测试。

背景技术

随着惯导产品应用的领域越来越多，不限于航天航空航海领域，包括各种民用领域如测绘、航拍、自动驾驶等，这些应用领域都需要对使用的惯导产品进行测试和标定，如对陀螺仪和加速度计等单元器件，这就需要转台类的旋转设备进行测量和标定，不同的惯导使用的环境多种多样，同样测试的环境和转台设备也是差异较大。

有限转角范围速率特性的测试装置针对某些转台不可进行连续转动，旋转角度有限时对惯导产品进行速率测试，同时可覆盖转台能连续转动的情况，解决了转台在不可连续转动，旋转角度受限时的惯导器件的速率特性测试瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有限转角范围速率特性的测试装置，实现了一种应用于有限转动角度范围的惯导测试类转台的速率特性测试设备，解决了有限角度范围情况下，惯导测试类转台无法进行速率特性测试的难题，检测精度优于1×10-6。

该测试装置主要由两个高精度霍尔传感器、同轴电缆、实时测角板卡、频率计、数据处理软件组成。

在被测产品如惯导测试类转台的台面或安装面上安装霍尔传感器配套的金属端，金属端随台面转动，在转动范围的外沿处固定安装两个高精度霍尔传感器，在台面转动时，当金属端与霍尔传感器接近，霍尔传感器即输出脉冲信号。

频率计采用通用安捷伦或其他规格的高精度产品，保证事件基准的精度。频率计和测角板卡同时接收到霍尔传感器输出的脉冲信号，其中频率计计算两个霍尔传感器触发时输出脉冲信号的间隔时间，测角板卡可实时的采集脉冲上升沿或下降沿的角度值。

可根据设计使用情况和被测产品使用的测角元件不同，可选择在线测试或离线测试，其中在线测试主要针对增量式测角反馈，离线测试应用于绝对式测角反馈。

实时测角板卡具有多种接口，基本覆盖当前被测产品使用的测角元件，应用范围较广，并可插入计算机中使用，也可单独供电使用。

根据频率计测量的时间数据和实时测角板卡的实时角度值，数据处理软件可以根据国军标的方法自动计算出被测产品的速率精度及平稳度。

测试装置除了应用在旋转运动设备上，还可应用在直线运动设备中，测试设备的速率精度和平稳性。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、解决了有限角度范围情况下，惯导测试转台设备的速率特性测试瓶颈问题，同时检测精度优于1×10^-6。。

2、可覆盖连续旋转设备、有限转角旋转设备、直线运动设备的速率特性测试。

附图说明

图1是本发明的主要部件组成图。

图2是本发明的在线测试原理框图

图3是本发明的离线测试原理框图

图4是本发明的测角板卡接口电路原理图

图5是本发明的测角板卡DSP和FPGA电路原理图