[發明專利]一種閉環光纖陀螺固有頻率測試方法和裝置

在審

• 申請號: 202111471948.1
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114264318A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 朱福祥
• 申請（專利權）人: 河北漢光重工有限責任公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

1.一種閉環光纖陀螺固有頻率測試方法，通過給光纖陀螺施加一個階躍輸入或一組正弦輸入，計算獲得其固有頻率；其特征在于，正弦輸入或階躍輸入疊加在閉環光纖陀螺的探測器的輸出信號中；其中，階躍輸入為：幅值為±A_i，頻率為的雙極性方波，其中，τ為光纖陀螺的渡越時間；正弦輸入為：幅值為±B_i、頻率為的雙極性方波，其中B_i按正弦規律變化，變化頻率為其中，f_c為閉環控制電路晶振頻率；D_f為模擬正弦輸入的頻率；n為累加數據的位數。

2.如權利要求1所述的閉環光纖陀螺固有頻率測試方法，其特征在于，所述雙極性方波的生成方法如下：

首先根據光纖陀螺閉環控制電路發送的同步時鐘對幅值數據A_i/B_i進行差分處理，得到一對差分方波：同步時鐘為上升沿時，差分輸出的一路為A_i/B_i，另一路為0；同步時鐘為下降沿時，差分輸出反向；

然后將所述差分方波進行運放相減處理，得到一路雙極性方波。

3.如權利要求1或2所述的閉環光纖陀螺固有頻率測試方法，其特征在于，疊加階躍輸入時，根據光纖陀螺的角速度輸出響應的超調量、上升時間計算光纖陀螺的固有頻率；疊加正弦輸入時，根據光纖陀螺對應的角速度輸出幅值計算光纖陀螺的固有頻率。

4.一種閉環光纖陀螺固有頻率測試裝置，給光纖陀螺施加一個階躍輸入或一組正弦輸入；其特征在于，包括：主控芯片、多通道D/A轉換器、晶振、存儲器、運放I和運放II；其中，主控芯片與光纖陀螺閉環控制電路、晶振、存儲器、上位機連接，根據光線陀螺閉環控制電路輸出的同步時鐘頻率對幅值數據A_i/B_i進行差分處理；其中，疊加階躍輸入時，所述同步時鐘頻率為f_t：τ為光纖陀螺的渡越時間；疊加正弦輸入時，所述同步時鐘頻率為f_t：正弦輸入頻率為f：f_c為閉環控制電路晶振頻率；D_f為模擬正弦輸入的頻率數據；n為累加數據的位數；

多通道D/A轉換器根據主控芯片輸出的差分處理后的數據生成一對差分方波；運放II對多通道D/A轉換器輸出的差分方波進行運放相減處理，生成一路雙極性方波；運放I將光纖陀螺的探測器輸出與運放II輸出的雙極性方波進行疊加，輸出至光纖陀螺的閉環控制電路；

主控芯片根據光纖陀螺閉環控制電路解算的光纖陀螺數據計算光纖陀螺的固有頻率。

5.如權利要求4所述的閉環光纖陀螺固有頻率測試裝置，其特征在于，所述主控芯片為DSP、FPGA。

6.如權利要求4所述的閉環光纖陀螺固有頻率測試裝置，其特征在于，主控芯片進行差分處理時，具體為：當同步時鐘為上升沿時，差分輸出的一路為A_i/B_i，另一路為0；同步時鐘為下降沿時，差分輸出反向。