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专利名称：一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法
技术领域：
本发明涉及一种电路的快速检测方法，尤其是涉及一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法。
背景技术：
光纤陀螺是技术成熟度最高、使用范围最广的光纤传感器，因其工艺简单、抗振动冲击、动态范围大、灵敏度高等特点，已经广泛用于航空、航天、航�：捅�器等军用领域以及地质、石油勘探等民用领域。经过三十多年的快速发展，国外研究单位在完成对其诸多关键技术的攻关后又达到了工程化、批量化生产的高度。美国的霍尼韦尔公司研制了一种战术武器惯导系统用的光纤陀螺惯性测量单元(IMU)，每月大约生产100套；而另一家军工巨头
诺斯罗普 格鲁曼公司开发的LN-200惯性测量单元已经交付了 25000套以上。相比国外，国内的研究单位和高校研制的光纤陀螺虽然陆续达到了中低精度水平，但在工程化推广和批量化生产还处于起步阶段。无论国内还是国外，方波调制、数字解调已经成为了光纤陀螺信号处理的主要技术方案，它带来的好处除了对偏置调制可以实现精准的控制外，在数字域对干涉信号的解调大大提高了光纤陀螺的信号处理能力。信号处理电路作为整个光纤陀螺的控制核心，主要功能�？榘�括中央处理器、模数转换�？楹褪�模转换�？椋�其中模数转换�？榻玃IN光电探测器输出的干涉信号转换为数字信号供中央处理器解调，中央处理器根据解调结果产生的反馈信号通过数模转换�？榧釉丶�成相位调制器上，实现对光纤环中两束传播光的相位调制。信号处理电路性能的优劣直接影响到光纤陀螺的精度水平。但是在生产过程中，电路元器件焊接过程会出现各种不可控因素，从而导致电路不能正常工作，其中最典型最容易出现的问题包括中央处理器无法加载程序、模数转换�？槲薹ㄕ�常工作、数模转换�？槲薹ㄕ�常工作。任何一个问题的出现都将导致光纤陀螺出现故障，因此在总装之前需要对电路的性能进行准确细致的检测。人工检测作为目前仅有的方法，不仅费时费力，而且可靠性也难以得到保证，严重影响光纤陀螺批量化生产的效率和质量。

发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，能够自动地实现对信号处理电路的快速检测，在提高效率的同时提升电路检测的可靠性，准确定位电路中存在的问题，为光纤陀螺的批量化生产提供保障。本发明采用的技术方案是
光纤陀螺信号处理电路由中央处理器模块、模数转换�？楹褪�模转换�？樽槌桑�检测所述三大�？榈姆椒ㄈ缦�
1.1)在光纤陀螺信号处理电路上的中央处理器中加载检测程序；
I. 2)上位机与中央处理器建立通信，发送递增数据，中央处理器将接收到的递增数据返回至上位机处理，实现中央处理器�？樾阅艿募觳猓�
I. 3)信号处理电路控制模数转换模块对数字源表输出的线性递增电压进行采样，采样结果经中央处理器发送至上位机进行线性拟合处理，实现模数转换�？樾阅艿募觳猓�
I. 4)数字源表在上位机控制下对数模转换�？槭涑龅南咝缘菰龅缪菇�行采样，采样结果发送至上位机进行线性拟合处理，实现数模转换�？樾阅艿募觳狻Ｋ�述数字源表输出电压精度必须高于模数转换�？榫�度的三倍及以上，测量电压精度必须高于数模转换�？榫�度的三倍及以上。对所述中央处理器�？樾阅艿募觳獍�括以下步骤
3. I)上位机向中央处理器发送序列其中Z7为序列号，#为序列长度；
3. 2)中央处理器将接收到的序列^返回至上位机；· 3.3)上位机对序列Sn和K进行对比处理，得到测试结果。对所述模数转换模块性能的检测包括以下步骤
4.I)上位机控制数字源表输出电压;
4. 2)中央处理器控制模数转换�？槎缘缪菇�行转换得到数字量并返回至上位机；
4.3)上位机对数字量M进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。对所述数模转换�？樾阅艿募觳獍�括以下步骤
5.I)中央处理器控制数模转换�？槭涑龅缪梗�
5. 2)数字源表对FA进行转换得到数字量βΑ并返回至上位机；
5. 3)上位机对数字量汉^进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。与背景技术相比，本发明具有的有益效果是
1)此检测方法能够实现对光纤陀螺信号处理电路性能的快速检测，人工检测一块信号处理电路大概需要30分钟，而本方法仅需要约2分钟，效率提高了十几倍；
2)此检测方法能够准确定位信号处理电路存在的各种问题，诸如模数转换�？榈囊�脚粘连、虚焊等人工检测难以定位的问题，为电路的返修提供支持，提升可靠性同时降低生产成本；


图I是光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法系统图。图2是光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法流程图。图3是光纤陀螺信号处理电路模数转换�？檎�常测试结果。图4是光纤陀螺信号处理电路模数转换�？橐斐２馐越峁�。图5是光纤陀螺信号处理电路数模转换�？檎�常测试结果。图6是光纤陀螺信号处理电路数模转换�？橐斐２馐越峁�。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图I所示，11为上位机、12为待测电路、13为数字源表。首先在上位机中装载特定测试软件，在待测电路中加载检测程序，通过数据线将数字源表和待测电路分别与上位机相连，建立通信。数字源表既能按照上位机发送的指令输出电压，也能对待测电路输出的电压进行测量。待测电路接收到上位机的指令后既能控制模数转换�？槎允�字源表输出电压进行采样，也能根据指令控制数模转换�？槭涑龅缪怪怠Ｉ衔换�根据数字源表和待测电路返回的数据进行处理，分析待测电路的性能，对待测电路存在的问题准确定位。
光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法包括以下步骤
1)在光纤陀螺信号处理电路上的中央处理器中加载检测程序；
2)上位机与中央处理器建立通信，发送递增数据，中央处理器将接收到的递增数据返回至上位机处理，实现中央处理器�？樾阅艿募觳猓�
3)信号处理电路控制模数转换�？槎允�字源表输出的线性递增电压进行采样，采样结果经中央处理器发送至上位机进行线性拟合处理，实现模数转换�？樾阅艿募觳猓�
4)数字源表在上位机控制下对数模转换�？槭涑龅南咝缘菰龅缪菇�行采样，采样结果发送至上位机进行线性拟合处理，实现数模转换�？樾阅艿募觳�。下面结合图2对各�？榧觳夥椒ǖ�具体实施方式
进一步说明。I)上位机进行初始化；
2)待测电路加载检测程序；
3)选择检测项目；
4)根据选择项目进入对应检测�？椋�依次为检测中央处理器、检测模数转换�？�、检测数目转换器；
5)检测中央处理器�？�
a)上位机发送数；
b)中央处理器接收数据到的数据为怂；
c)返回数据矣至上位机；
d)判断〃=iV ，若不相等则返回至a)，若相等则继续；
e)对测试数据进行对比处理，根据对比结果实现对中央处理器�？榈男阅芗觳�。6)检测模数转换�？�
a)上位机控制数字源表输出一个电压值;
b)中央处理器控制模数转换�？槎缘缪梗ソ�行采集得到采集结果M;
c)返回至上位机；
d)判断《= F ，若不相等则返回至a)，若相等则继续；
e)对测试数据进行线性拟合，得到拟合残差，根据残差曲线对模数转换�？榻�行性能检测，图3为测试结果正常的拟合残差曲线图，图4为测试结果异常的拟合残差曲线图。7)检测数模转换�？�
a)中央处理器控制数模转换�？槭涑鲆桓龅缪怪礔Ds ;b)上位机控制数字源表对输出电压进行采集得到采集结果^仏;
C)返回￡) 至上位机；
d)判断《= F ，若不相等则返回至a)，若相等则继续；
e)对测试数据进行线性拟合，得到拟合残差，根据残差曲线对数模转换�？榻�行性能检测。图5为测试结果正常的拟合残差曲线图，图6为测试结果异常的拟合残差曲线图。8)判断电路检测是否结束，若不是则返回至4)，若是则继续；
9)输出报表；
10)结束检测。
权利要求
1. 一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，其特征在于光纤陀螺信号处理电路由中央处理器�？�、模数转换�？楹褪�模转换�？樽槌桑�检测所述三大模块的方法如下 1.1)在光纤陀螺信号处理电路上的中央处理器中加载检测程序； I. 2)上位机与中央处理器建立通信，发送递增数据，中央处理器将接收到的递增数据返回至上位机处理，实现中央处理器�？樾阅艿募觳猓� I. 3)信号处理电路控制模数转换�？槎允�字源表输出的线性递增电压进行采样，采样结果经中央处理器发送至上位机进行线性拟合处理，实现模数转换�？樾阅艿募觳猓� 1.4)数字源表在上位机控制下对数模转换�？槭涑龅南咝缘菰龅缪菇�行采样，采样结果发送至上位机进行线性拟合处理，实现数模转换�？樾阅艿募觳�。
2.根据权利要求I所述的一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，其特征在于 所述数字源表输出电压精度必须高于模数转换�？榫�度的三倍及以上，测量电压精度必须高于数模转换模块精度的三倍及以上。
3.根据权利要求I所述的一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，其特征在于，对所述中央处理器�？樾阅艿募觳獍�括以下步骤 3.I)上位机向中央处理器发送序列A,其中为序列号，#为序列长度； 3.2)中央处理器将接收到的序列A返回至上位机； 3.3)上位机对序列Ss和P、进行对比处理，得到测试结果。
4.根据权利要求I所述的一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，其特征在于，对所述模数转换�？樾阅艿募觳獍�括以下步骤 4.I)上位机控制数字源表输出电压K4 ； 4.2)中央处理器控制模数转换�？槎缘缪筀i进行转换得到数字量BA并返回至上位机； 4.3)上位机对数字量M进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。
5.根据权利要求I所述的一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法，其特征在于，对所述数模转换�？樾阅艿募觳獍�括以下步骤 5.I)中央处理器控制数模转换�？槭涑龅缪笷Dji ； 5.2)数字源表对进行转换得到数字量并返回至上位机； 5.3)上位机对数字量DA进行线性拟合，根据拟合残差得到测试结果。
全文摘要
本发明公开了一种光纤陀螺信号处理电路的快速检测方法。检测步骤是用具有特定测试软件的计算机作为上位机，通过控制数字源表对信号处理电路中的中央处理器�？�、模数转换�？楹褪�模转换模块进行检测。上位机在整个检测过程中起到控制检测流程、选择检测项目、获取测试数据和处理的作用。通过选择特定的检测方法，能够在短时间内对光纤陀螺信号处理电路的三个功能模块进行快速准确的检测，相比传统的检测方法，本发明在提升检测效率的同时能够对电路存在的各种问题准确定位，达到光纤陀螺工程化、批量化生产的要求，并且能够降低生产成本。
文档编号G01C25/00GK102818984SQ20121028980
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者古照勇, 陈杏藩, 舒晓武, 刘承 申请人:浙江大学