MUM-ESG檢測電橋輸出測試模塊研究.pdf

1、靜電陀螺儀(ESG，Electrostatic Suspended Gyroscope)是目前精度最高的陀螺儀，由它組成的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是保證核潛艇等戰(zhàn)略武器完成戰(zhàn)略攻擊任務(wù)的關(guān)鍵裝備。靜電陀螺儀信號讀取方案一般有兩種：空心轉(zhuǎn)子+光電讀取方案和實心轉(zhuǎn)子+質(zhì)量不平衡調(diào)制(MUM，mass unbanlanced Modulation)讀取方案。在研的國防預(yù)研項目“實心轉(zhuǎn)子靜電陀螺儀技術(shù)”中，采用質(zhì)量不平衡調(diào)制讀取和信號讀取、支承、電場恒速三

2、位一體的控制方案。其中，檢測電橋（電流比較儀電橋）作為轉(zhuǎn)子位移、H軸位置和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的檢測部件，其輸出信號經(jīng)解調(diào)和處理，可得到H軸位置信號、支承控制信號和轉(zhuǎn)速信號。H軸位置信號讀取的精度直接取決于電橋和測量電路的性能。為了實現(xiàn)高精度的MUM讀取，本文針對檢測電橋的輸出，設(shè)計了基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和分析，并用以分析輸出信號中存在的噪聲和干擾，從而更好地設(shè)計轉(zhuǎn)子位移測量電路。 論文針對檢測電橋輸出信號的特點

3、，分析了其輸出測試系統(tǒng)的基本設(shè)計要求，主要探討了基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)的設(shè)計過程；論文首先簡要討論了MUM信號讀取的基本原理及其小角度讀取系統(tǒng)的整體框架，分析了在小角度試驗中電橋輸出信號的特征，并根據(jù)信號特征詳細(xì)敘述了系統(tǒng)的設(shè)計要求，討論了總體設(shè)計方案，其中包括信號調(diào)理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，還詳細(xì)敘述了兩個模塊的硬件設(shè)計過程。軟件方面主要探討了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的固件程序、驅(qū)動程序和應(yīng)用程序的設(shè)計過程，其中固件部分著重介紹了控制A