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基于PC/104總線的轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)卡的設(shè)計(jì)

引言

　　轉(zhuǎn)臺(tái)是檢測(cè)、校驗(yàn)陀螺必不可少的設(shè)備。由于有不同種類、不同功用的陀螺，出現(xiàn)多種型號(hào)的轉(zhuǎn)臺(tái)。除了極少數(shù)的高精度轉(zhuǎn)臺(tái)（慣導(dǎo)級(jí)的）具有速率輸出校準(zhǔn)裝置，其余絕大多數(shù)是中低精度轉(zhuǎn)臺(tái)，都沒有速率輸出接口。鑒于陀螺的重要性，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的主要指標(biāo)速率進(jìn)行校準(zhǔn)是很有必要的。因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)的總體存量很大，型號(hào)各異，所以研制一套通用的轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)裝置有著重大的意義。本課題采用高精度速率陀螺直接標(biāo)定中低精度轉(zhuǎn)臺(tái)的速率，配合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償和擬合，可以簡(jiǎn)便易行地實(shí)現(xiàn)對(duì)多種轉(zhuǎn)臺(tái)的速率校準(zhǔn)。用于轉(zhuǎn)臺(tái)速率較準(zhǔn)的測(cè)試原理如圖1。本文介紹的是轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)裝置中的核心模塊轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)卡的設(shè)計(jì)。

1 整體設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)卡的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)速率校準(zhǔn)卡主要由SPI接口電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)字隔離電路、無線傳輸電路和電平轉(zhuǎn)換電路幾部分組成。

SPI接口電路是由CPLD器件組成，負(fù)責(zé)PC104處理器與具有SPI總線的外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)采集和數(shù)字隔離電路，是由A/D轉(zhuǎn)換器、基準(zhǔn)電壓源和數(shù)字隔離模塊組成，負(fù)責(zé)將速率陀螺輸出的模擬信號(hào)通過高精度的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字隔離，隔離后的數(shù)據(jù)通過SPI接口送入主處理器。無線傳輸和電平轉(zhuǎn)換電路，是由無線傳輸模塊、電平轉(zhuǎn)換器以及電源模塊構(gòu)成，電路負(fù)責(zé)將送入內(nèi)存的高精度速率陀螺的數(shù)據(jù)，通過無線傳輸模塊的發(fā)射，傳送給地面的計(jì)算機(jī)，并運(yùn)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

　　詳見附件