[發(fā)明專利]一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410561935.7
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105588952A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)一;蘭銘鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張學(xué)一
• 主分類號(hào): G01P21/00
• 分類號(hào): G01P21/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地是一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

石英撓性加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，其性能直接影響導(dǎo)航系統(tǒng)的精度與可靠性。石英撓性加速度計(jì)在靜態(tài)貯存的環(huán)境下，其性能會(huì)發(fā)生退化，因此，監(jiān)測(cè)加速度計(jì)輸出特性，建模并分析加速度計(jì)性能具有重要意義。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)加速度計(jì)的測(cè)試大多采用手動(dòng)測(cè)試，這種測(cè)試方法誤差大、效率低，且人力成本大。

一種基于PCI數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)了加速度計(jì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量加速計(jì)等輸出電壓，設(shè)計(jì)了集成加速度計(jì)姿態(tài)控制、數(shù)據(jù)采集與處理于一體的系統(tǒng)，可同時(shí)對(duì)多只加速度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定；一種基于GPIB總線的一種加速度計(jì)性能分析平臺(tái)，集成了數(shù)據(jù)采集、處理及性能參數(shù)模型建立與誤差預(yù)測(cè)估計(jì)。上述系統(tǒng)極大程度地提高了加速度計(jì)測(cè)試的可靠性與效率，同時(shí)提供了一種加速度計(jì)輸出采集、數(shù)據(jù)處理、誤差分析與性能預(yù)測(cè)集成系統(tǒng)的可行方案。但是大多布線比較復(fù)雜，系統(tǒng)組建難度比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)石英撓性加速度計(jì)在生產(chǎn)和貯存過(guò)程中性能測(cè)試的需求，以提高加速度計(jì)測(cè)試效率和精度為目的，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)；本發(fā)明具有采樣誤差低至0.049mV，可同時(shí)對(duì)40只加速度計(jì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間自主數(shù)據(jù)采集，并完成簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分析；系統(tǒng)可用于加速度計(jì)性能分析與建模研究中。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)，本發(fā)明采用基于ZigBee技術(shù)的分簇樹(shù)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)和自主測(cè)試上位機(jī)控制終端，其中包括加速度計(jì)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)、智能無(wú)線控制終端、無(wú)線網(wǎng)關(guān)；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：所述加速度計(jì)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)包括采樣電阻器、A/D轉(zhuǎn)換單元、射頻單元、電源轉(zhuǎn)換單元，所述智能無(wú)線控制終端包括射頻單元、電源轉(zhuǎn)換單元、電源控制單元；所述電源控制單元包括開(kāi)關(guān)單元和隔離電源模塊。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述射頻單元采用以CC2530芯片為核心。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述A/D轉(zhuǎn)換單元采用A/D轉(zhuǎn)換器AD7734，實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)輸出信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步地，所述采樣電阻器采用40Ω的高精密度采樣電阻器。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述開(kāi)關(guān)單元采用ADG5212，所述隔離電源模塊采用SWH05-28D15A。

進(jìn)一步地，所述SWH05A—28D15A為單路±15V隔離電源DDC模塊，采用28V工作電壓，5V電平信號(hào)即可驅(qū)動(dòng)其使能端INH，為被測(cè)的加速度計(jì)提供相互獨(dú)立的電源輸入。

另外，本發(fā)明所述智能無(wú)線控制終端的射頻單元CC2530作為ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明針對(duì)在石英撓性加速度計(jì)性能檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)、退化機(jī)理等研究中，對(duì)加速度計(jì)輸出信號(hào)快速準(zhǔn)確采集的需求，設(shè)計(jì)一種高精度自主測(cè)試系統(tǒng)。提出了基于ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控方案，設(shè)計(jì)了適用于測(cè)控環(huán)境相對(duì)分散的分簇拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以CC2530為核心設(shè)計(jì)了加速度計(jì)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)與智能無(wú)線控制終端，基于AD7734設(shè)計(jì)了加速度計(jì)高精度A/D轉(zhuǎn)換電路。基于Z-Stack協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)控制、數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)，基于C#實(shí)現(xiàn)上位機(jī)終端控制臺(tái)設(shè)計(jì)，針對(duì)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了一種高速數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，并采用了握手傳輸機(jī)制。

本發(fā)明針對(duì)石英撓性加速度計(jì)在生產(chǎn)和貯存過(guò)程中性能測(cè)試的需求，以提高加速度計(jì)測(cè)試效率和精度為目的，采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)設(shè)計(jì)一種加速度計(jì)批量網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)；系統(tǒng)不需復(fù)雜的布線，降低測(cè)試系統(tǒng)組建的復(fù)雜度，已應(yīng)用到某型石英撓性加速度計(jì)性能研究中。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證明:系統(tǒng)采樣誤差低至0.049mV，可同時(shí)對(duì)40只加速度計(jì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間自主數(shù)據(jù)采集，并完成簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)可用于加速度計(jì)性能分析與建模研究中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)的加速度計(jì)無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)的智能無(wú)線控制終端結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明一種石英撓性加速度計(jì)網(wǎng)絡(luò)化自主測(cè)試系統(tǒng)的軟件功能程序結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式