[发明专利]一种应用于惯性导航系统的高精度IF转换模块

说明书

本发明涉及一种应用于惯性导航系统的高精度IF转换模块，包括：测温电路，根据环境温度输出不同电压；DA转换器，其输入端与测温电路的输出电连接；两路基准精密恒流源，每路基准精密恒流源包括两路输入和一路输出，其一路输入接外部恒流源，另一路输入接DA转换器的输出；开关电路，包括两路输入和一路输出，两路输入分别接两路基准精密恒流源的输出；积分比较电路，包括两路输入和两路输出，其一路输入接加速度计的电流信号输出，另一路输入接开关电路的两路输出；逻辑电路，包括两路输入和两路输出，其两路输入分别接积分比较电路的两路输出，其两路输出分别接开关电路的两路控制端。该模块温度系数小、不对称性低、非线性度小、功耗低、体积小。

技术领域

本发明涉及惯性导航技术领域，具体涉及一种应用于惯性导航系统的高精度IF转换模块。

背景技术

在惯性导航系统中，需要将加速度计(简称加表)输出的微弱电流信号转换成数字信号进行信号处理，从而进行导航系统定位定向的数据计算，因此IF转换模块性能的优劣直接决定惯性导航系统的最终精度。

传统IF转换模块采用将IF转换模块局部核心电路放入恒温槽中进行温控的方法来提升IF转换模块的温度系数。该方法能够获得较好的温度系数，但也存在居多缺点：1.稳定时间长，温度稳定需要一定时间；2.功耗大，温控需要消耗大量功率，不适用于功耗要求较高的系统；3.不能补偿对称性，在该方法中由于基准电流源电流固定，因此正负电流源必然存在不对称；4.调试复杂，数字补偿技术可通过数字方法补偿温度系数和对称性，相对通过改变阻容器件来调整对称性较为简单。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种应用于惯性导航系统的高精度IF转换模块，解决了现有技术的稳定时间长、功耗大、不能补偿对称性、调试复杂等技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种应用于惯性导航系统的高精度IF转换模块，包括：

测温电路，用于根据环境温度输出不同电压；

DA转换器，其输入端与所述测温电路的输出端电连接；

两路基准精密恒流源，每路所述基准精密恒流源包括两路输入和一路输出，其中一路输入接外部恒流源电路，另一路输入接DA转换器的输出端；

开关电路，包括两路输入和一路输出，两路输入分别接两路所述基准精密恒流源的输出；

积分比较电路，包括两路输入和两路输出，其中一路输入接加速度计的电流信号输出，另一路输入接开关电路的两路输出；

逻辑电路，包括两路输入和两路输出，所述逻辑电路的两路输入分别接所述积分比较电路的两路输出，所述逻辑电路的两路输出分别接所述开关电路的两路控制端。

进一步，所述基准精密恒流源包括运算放大电路，所述运算放大电路包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接电压参考源，所述运算放大器的负相输入端通过高精密电阻与所述外部恒流源电路连接，所述运算放大器的输出端连接所述开关电路的输入。

进一步，两路所述基准精密恒流源包括正恒流源与负恒流源，所述正恒流源的输出端与所述负恒流源的输出端分别连接所述开关电路的两路输入。

进一步，所述测温电路包括单片机、温度传感器，所述温度传感器的输出连接所述单片机的输入，所述单片机的SPI输出连接所述DA转换器的输入端，所述DA转换器的输出端与所述基准精密恒流源的输出端并联接入所述开关电路的其中一路输入端；所述单片机中预存有所述基准精密恒流源在不同温度环境下的输出电流曲线，所述单片机将测得的实时温度值代入所述曲线计算出所述基准精密恒流源的偏差电流、并通过所述DA转换器输出补偿电流。