[實(shí)用新型]動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620634287.8
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN206194222U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李醒飛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)箱。特別是涉及一種動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱。

背景技術(shù)

當(dāng)今信息社會(huì)，特別是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，任何科技進(jìn)步都離不開測量與控制，無論是航天航空事業(yè)中的衛(wèi)星發(fā)射，還是生活中的食品安全監(jiān)測，都有測控系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重要的作用。測控電路與傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成了測控系統(tǒng)，“測控電路”課程已經(jīng)被全國各高校的儀器信息相關(guān)專業(yè)列為核心課程，而測控電路實(shí)驗(yàn)作為課程學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用的必要環(huán)節(jié)，已經(jīng)被相關(guān)各專業(yè)列為必修課。

在以往的測控電路實(shí)驗(yàn)箱中，多采用一種或者多種特定的傳感器或執(zhí)行器進(jìn)行信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)，依賴于傳感器的原理、材料和工藝，大多具有固定的信號(hào)處理方式，無法鍛煉實(shí)驗(yàn)者的電路設(shè)計(jì)能力，并且往往局限于開環(huán)信號(hào)的測量或輸出，很難將所學(xué)的控制理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中。甚至，有一些實(shí)驗(yàn)箱過多的集成了數(shù)字處理芯片和集成處理軟件，使得實(shí)驗(yàn)者對(duì)信號(hào)處理方法很難進(jìn)行深入了解，無法應(yīng)用所學(xué)的電路知識(shí)。因此，借助以往的測控電路實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)者只能學(xué)到特定電路模塊的使用方法，對(duì)整個(gè)測控系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足。

現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)箱，不能讓實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)中了解測控電路在測控系統(tǒng)中作用，也不足以訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)者設(shè)計(jì)各類電路模塊的能力，更難以應(yīng)用所學(xué)的測量控制知識(shí)特別是閉環(huán)控制理論。因此，研發(fā)一種能夠滿足實(shí)驗(yàn)者測控電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用需求的實(shí)驗(yàn)箱具有非常重要的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)箱在電路模塊不全面和控制知識(shí)應(yīng)用缺失等方面不足的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱，包括動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀機(jī)械表頭和電源模塊，還設(shè)置有動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器和用于分別模擬信號(hào)放大電路、濾波電路、信號(hào)解調(diào)電路、信號(hào)運(yùn)算電路、校正電路和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路的電路模塊實(shí)驗(yàn)箱，所述的電源模塊為動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀機(jī)械表頭、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器和電路模塊實(shí)驗(yàn)箱提供電源，所述的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀機(jī)械表頭通過機(jī)械表頭接口連接電路模塊實(shí)驗(yàn)箱構(gòu)成閉合回路，所述動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器通過模擬器接口連接電路模塊實(shí)驗(yàn)箱構(gòu)成閉合回路。

本實(shí)用新型的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱，以陀螺儀再平衡回路為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)測控電路綜合實(shí)驗(yàn)，集成了信號(hào)調(diào)制、放大、濾波、解調(diào)、運(yùn)算、校正和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)等七大電路模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試，可以在進(jìn)行各模塊的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)后聯(lián)合調(diào)試，完成陀螺儀再平衡回路這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，不僅能讓實(shí)驗(yàn)者熟悉掌握各類電路模塊的設(shè)計(jì)，還能引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)者學(xué)習(xí)閉環(huán)測量控制電路的設(shè)計(jì)方法。使得實(shí)驗(yàn)者能夠在一套實(shí)驗(yàn)箱的使用中，掌握測控電路在閉環(huán)測控控制系統(tǒng)中的功能。另外，本實(shí)用新型還提供了一種陀螺儀模擬器的設(shè)計(jì)方法，完全可替代陀螺儀機(jī)械表頭，有效地克服了動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)者實(shí)驗(yàn)中造價(jià)過高和模型模糊的問題。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀再平衡回路的測控電路綜合實(shí)驗(yàn)箱整體電路構(gòu)成框圖；

圖2是發(fā)明中電路模塊實(shí)驗(yàn)箱的電路原理圖；

圖3是發(fā)明中動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器的電路構(gòu)成框圖；

圖4是發(fā)明動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器中組合電路的電路構(gòu)成框圖。

圖中

101：電源模塊 102：動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀機(jī)械表頭

103：動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀模擬器 104：電路模塊實(shí)驗(yàn)箱

105：接線端子 106：機(jī)械表頭接口

107：模擬器接口 108：表頭接口選擇開關(guān)

109：信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)?zāi)K 110：濾波電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K

111：信號(hào)解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)K 112：實(shí)現(xiàn)矩陣運(yùn)算的信號(hào)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)?zāi)K

113：校正電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K 114：執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

1031：第一函數(shù)模擬器1032：第二函數(shù)模擬器

1033：第三函數(shù)模擬器1034：第四函數(shù)模擬器

1035：第一加法器1036：第一調(diào)制模塊

1037：第二加法器1038：第二調(diào)制模塊

10311：第一組合電路 10312：第一反相器

10321：第二組合電路 10322：第一德波積分器

10323：第一比例器 10324：第二反相器

10331：第三組合電路 10332：第二德波積分器

10333：第二比例器 10341：第四組合電路

10342：第三反相器 103111：第四反相器