[实用新型]陀螺模拟器

摘要

本实用新型属于陀螺模拟器，具体涉及一种液浮速率积分陀螺模拟器。目的是提供一种陀螺模拟器代替真实的液浮陀螺，实现与再平衡电路的闭合。它由4个运算放大器、1个乘法器及电阻、电容组成；具体包括：连接在陀螺力矩器输出端的高端和低端之间的模拟陀螺力矩器负载线圈的电阻R、输入端与力矩器输出端的低端连接的积分环节、输入端与积分环节输出端连接的惯性环节、一个输入端与惯性环节的输出端连接的乘法器，乘法器的另一个输入端连接经过比例放大环节处理过后的激磁电源，乘法器的输出经过反向电压跟随器后输出至再平衡电路。本实用新型的优点是替代液浮陀螺进行老化，提高了安全性和可靠性，减少了由于陀螺寿命限制带来的一系列问题。

主权项

一种陀螺模拟器，陀螺模拟器的输入信号为再平衡电路的力矩器低端采样电阻上电压信号和激磁电源信号，输出信号为再平衡电路的解调器输入信号；其特征在于：由4个运算放大器、1个乘法器及电阻、电容组成；具体包括：连接在陀螺力矩器输出端的高端和低端之间的模拟陀螺力矩器负载线圈的电阻R、输入端与力矩器输出端的低端连接的积分环节、输入端与积分环节输出端连接的惯性环节、一个输入端与惯性环节的输出端连接的乘法器，乘法器的另一个输入端连接经过比例放大环节处理过后的激磁电源，乘法器的输出经过反向电压跟随器后输出至再平衡电路；所述的积分环节包括：电阻R202、电容C201、电阻R205、运算放大器N3A，电阻R205连接在运算放大器N3A正向输入端与电源地之间，电容C201连接在运算放大器N3A负向输入端与运算放大器N3A输出端之间，电阻R202一端连接运算放大器N3A负向输入端，一端连接力矩器输出端的低端；传递函数为：-1/(R202*C201*s)；所述的惯性环节包括：电阻R203、电阻R204、电容C202、电阻R206、运算放大器N3B，电阻R206连接在运算放大器正向输入端与电源地之间，电容C202与电阻R204并联，此并联电路连接在运算放大器N3B负向输入端与运算放大器N3B输出端之间；电阻R203一端连接运算放大器N3B负向输入端，一端连接积分环节的输出端；传递函数为：-(R204/R203)/(R204*C202*s+1)；所述的比例放大环节包括：电阻R207、电阻R208、电阻R209、运算放大器N3D，电阻R209连接在运算放大器正向输入端与电源地之间，电阻R208连接在运算放大器N3B负向输入端与运算放大器N3B输出端之间；电阻R207一端连接运算放大器N3B负向输入端，一端连接激磁电源；其放大倍数为：-Ku＝-R208/R207；并且R204*C202＝Jx/Kc；R202*R203*C201＝R204*Rc*Kc/(KT*Kp)；式中：Jx是浮子绕输出轴转动惯量；Kc是陀螺阻尼系数；Kp是传感器标度系数；KT是力矩器标度系数；Rc是再平衡电路板上的采样电阻；具体值与陀螺相关，为事先给定的具体值；在实际取值时，允许：R204*C202＝Jx/Kc±10％；R202*R203*C201＝R204*Rc*Kc/(KT*Kp)±10％；电阻值在1M以下的范围内取值；Ku值通过将模拟器与真实陀螺进行比较，取经验值而得到。