HT-98 閉環(huán)光纖陀螺
1.產(chǎn)品簡(jiǎn)介
1.1產(chǎn)品的工作原理、功能和適用范圍
本產(chǎn)品是一種基于Sagnac原理的慣性角速率傳感器,用于測量載體繞產(chǎn)品敏感軸的角速率運動(dòng)。本產(chǎn)品以光纖環(huán)為角速率敏感單元、以閉環(huán)檢測電路為基礎,把光纖環(huán)敏感的角速率引起的相位差,通過(guò)干涉的方式轉變?yōu)閺姸刃盘枺瑱z測電路將強度信號再轉化為電壓信號,并通過(guò)調制解調將該信號檢測出來(lái),然后將其作為反饋信號反饋回光路中,從而實(shí)現閉環(huán)控制。
本產(chǎn)品是由光學(xué)系統及相應供電和數據處理電路構成的慣性傳感器,可提供單軸角度增量信息。
本產(chǎn)品主要用于高精度慣導系統和定位定向系統的慣性測量組件中。
1.2 組成
產(chǎn)品主要由下述部組件等組成:
a) 光路組件:包括光纖環(huán)、Y波導、耦合器、ASE光源、PIN-FET探測器;
b) 光源驅動(dòng)電路,檢測與控制信號電路板;
c) 光纖環(huán)骨架、外罩、上蓋和底板;
1.3 外形及安裝尺寸
外形尺寸(98±0.1)mm í (98±0.1) mm í (35±0.5)mm,
安裝尺寸(80±0.1) mm×(80±0.1) mm,見(jiàn)圖1:
圖1 HT-98閉環(huán)光纖陀螺外形尺寸示意圖
1.4 重量
540g±20g。
1.5 工作溫度
-40℃~+70℃。
1.6 存儲溫度
-55℃~+70℃。
1.7 耐隨機振動(dòng)
隨機振動(dòng)量級:5.3g,頻率范圍:20Hz~ 2000Hz。
1.8主要性能參數
表1 主要性能參數表
序號 | 項目 | 性能指標 | 備注 |
1 | 量程(°/s) | ±400 | 可選 |
2 | 標度因數(LSB/°/s) | 2000000×(1±10% ) | 可選 |
3 | 常溫標度因數非線(xiàn)性度、不對稱(chēng)性(ppm) | ≤20 | |
4 | 常溫標度因數重復性(ppm) | ≤20 | |
5 | 全溫標度因數重復性(ppm) | ≤100 | |
6 | 零偏(°/h) | ≤1 | 扣除地速 |
7 | 常溫零偏穩定性(10s,1σ,°/h) | ≤0.015 | 非補償 |
8 | 常溫零偏重復性(1σ,°/h) | ≤0.003 | 非補償 |
9 | 隨機游走(°/ √h) | ≤0.001 | |
10 | 啟動(dòng)時(shí)間(min) | 0 | |
11 | 振動(dòng)中與振動(dòng)前、后偏值變化(°/h) | ≤0.05 | |
12 | 振動(dòng)前后偏值變化(°/h) | ≤0.05 | |
13 | 耐低氣壓高度(m) | 10000 | |
14 | 磁場(chǎng)敏感度(°/h/Gs) | ≤0.010 |
1.9機械、電氣接口
1.9.1機械接口
產(chǎn)品安裝面構成對外安裝的固定面,安裝螺釘為M5。
1.9.2電源要求
外部提供給產(chǎn)品的電源有兩路,要求如表2所示:
表2 外部電源要求
+5V | -5V | |
電壓 | 4.75V~5.25V | -4.75V~-5.25V |
紋波 | 20mV | 20mV |
電流 | 1.5A | 0.6A |
1.9.3 電氣接口
HT-98采用貴航電器J30-21TJ (LN6.480.025,L=300mm)-Q/Ln.J6-69A -2003插座與外部進(jìn)行電氣連接(相應采集線(xiàn)采用J30-21ZK),接插件定義見(jiàn)表3。
表3 J30-21TJ接插件定義
管腳號 | 信號名稱(chēng) | 說(shuō)明 |
1,12,7,17 | 主板+5V | 陀螺供電 |
6,16,13,14 | 主板±5V地 | |
4,15 | 主板-5V | |
2 | NC | 備用 |
3,5 | NC | 備用 |
8,18 | T+ | RS422發(fā) |
9,19 | T- | |
10,20 | R+ | RS422收(差分同步信號) |
11,21 | R- |
每次連接或接觸該產(chǎn)品的插頭端子時(shí),應采取防靜電措施。
1.9.4 通訊協(xié)議
產(chǎn)品測量的角速率信號以RS422串口自觸發(fā)模式輸出,波特率460800bps,數據更新率2ms。
數據格式:
a) 每字節數據為11位,包括:第1位為起始位(0),第2~9位為數據位,第10位為偶校驗位,第11位為停止位;
b) 一幀數據包括陀螺輸出和溫度輸出兩部分,其中陀螺有效數據為32位,溫度有效數據為12位(最高位為符號位,0為正,1為負);
具體格式為:
高位 | 低位 | |||||||
陀螺幀頭: | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
第一字節: | 0 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
第二字節: | 0 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 |
第三字節: | 0 | D20 | D19 | D18 | D17 | D16 | D15 | D14 |
第四字節: | 0 | D27 | D26 | D25 | D24 | D23 | D22 | D21 |
第五字節: | 0 | 0 | 0 | 0 | D31 | D30 | D29 | D28 |
第六字節: | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
注:第六字節為校驗字節,是數據包內第一字節至第五字節數據的XOR值。 | ||||||||
第七字節: | 0 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
第八字節: | 0 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 |
第九字節: | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
注:第九字節為校驗字節,是數據包內第七字節至第八字節數據的XOR值。 |
2產(chǎn)品的安裝
2.1安裝要求
由使用方負責對產(chǎn)品進(jìn)行安裝和拆卸,在此過(guò)程中,產(chǎn)品不能受到撞擊,也不能對產(chǎn)品外表面進(jìn)行機械加工。
2.2裝機前的檢查
a) 檢查產(chǎn)品的外觀(guān)有無(wú)碰撞等物理?yè)p傷;
b) 常溫下,使用絕緣電阻表測試產(chǎn)品輸出接口所有管腳與殼的絕緣電阻,要求≥60MΩ;
c) 必要時(shí)應通電檢查產(chǎn)品各項電氣參數;
d) 用于固定產(chǎn)品的表面平面度優(yōu)于0.05mm;
2.3安裝后的檢查
檢查各安裝螺釘是否牢固。
3 產(chǎn)品的保養、維護
a) 產(chǎn)品在裝入載體前,要求至少對產(chǎn)品每年通電一次,一次通電時(shí)間為3600s,通電時(shí)不要求檢測產(chǎn)品的各電氣參數;
b) 產(chǎn)品在裝入載體后,要求至少每年產(chǎn)品通電一次,一次通電時(shí)間為3600s,通電時(shí)不要求檢測產(chǎn)品的各電氣參數;
c) 產(chǎn)品每8年應重新標校。
4 常見(jiàn)故障現象及排故方法
本產(chǎn)品處于全密封狀態(tài),在使用方出現任何故障后均不能現場(chǎng)修復,需要返回產(chǎn)品生產(chǎn)單位進(jìn)行維修。
以下只列出可能出現的非產(chǎn)品本身的一些故障現象,見(jiàn)表5。若產(chǎn)品在使用中出現其它技術(shù)問(wèn)題,請使用方聯(lián)系產(chǎn)品生產(chǎn)單位。
表5 常見(jiàn)故障及排故
序號 | 故障現象 | 原因分析 | 排除方法 |
1 | 產(chǎn)品通電,+5V、-5V電流表電流指示基本為0 | 未給產(chǎn)品供電或供電電流過(guò)小 | 檢查電源和供電回路,恢復產(chǎn)品供電 |
2 | 產(chǎn)品通電,+5V、-5V電流表電流指示正常,但計算機采集程序不工作 | 測試設備采集系統異常 | 檢查連接電纜,設備供電情況 |
軟件程序沖突 | 重新啟動(dòng)測試計算機 | ||
3 | 產(chǎn)品通電,+5V、-5V電流表電流指示不正常 | 測試設備內部可能出現短路 | 檢查測試設備 |
5產(chǎn)品的運輸和貯存要求
5.1運輸注意事項
a) 按包裝箱所示方向放置產(chǎn)品;
b) 在溫度范圍為-40℃~+70℃時(shí),允許采用公路、鐵路、空運和水運的形式運輸;
c) 運輸過(guò)程中確保包裝箱緊固在載體上不會(huì )移動(dòng)。
5.2貯存注意事項
a) 放置在包裝箱中的產(chǎn)品,應在標準大氣壓條件下,貯存在有空調的倉庫中,環(huán)境溫度為15℃~35℃;
b) 產(chǎn)品的貯存期限為15年。
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