陀螺仪的线性温度控制电路制造技术

本实用新型专利技术属于陀螺仪温度控制领域的一种陀螺仪的线性温度控制电路，包括安装在陀螺仪中的热敏电阻和加热元件，其主要技术特点是：所述的热敏电阻作为一个桥臂连接到精密电桥中，该精密电桥的输出端与第一级放大器相连接，第一级放大器的输出端与第二级放大器的一个输入端相连接，第二级放大器的输出端与功率驱动电路相连接，功率驱动电路的漏极连接加热元件，功率驱动电路的源极与反馈电路的输入端相连接，反馈电路的输出端连接到第二级放大器的另一个输入端。本实用新型专利技术结构设计合理，采用线性控制方式对加热电流进行线性控制，减小了对系统电子线路的影响，提高了温度控制精度，保证了陀螺仪的工作精度，可广泛应用于平台式惯性导航系统中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Linear temperature control circuit of gyroscope

Linear temperature control circuit of a gyroscope, the utility model belongs to the field of gyro temperature control, including a thermistor and a heating element installed in the gyroscope, its main technical features are: the thermistor as a bridge arm is connected to the output terminal of the precision electric bridge, cable bridge and finish the first stage amplifier phase connected to one input end of the output end of the first stage amplifier and second stage amplifier connected to the output end and the power amplifier drive circuit second is connected with the power drive circuit connects the drain heating element, power source drive circuit is connected with the input end of the feedback circuit, a feedback circuit connected to the output end to another input end of the second stage amplifier. The utility model has the advantages of reasonable structure design, using the linear control method of linear control of heating current, reduce the impact on the system of electronic circuit, improves the precision of temperature control, ensure the precision of the gyroscope, can be widely used in platform inertial navigation system.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于陀螺仪温度控制领域，尤其是一种陀螺仪的线性温度控 制电路。
技术介绍
陀螺仪是舰船导航设备的关键部件，陀螺球体与陀螺壳体之间充满悬浮 液体。为了使陀螺球体在悬浮液体上可以拥有中性浮力，应对陀螺仪进行加 热并保持一定的工作温度，才能保证陀螺仪的工作精度。目前，对陀螺仪的 温度控制一般采用脉冲调宽方式的温度控制电路，这种温度控制电路，由于 存在的固有频率会对系统产生干扰，如脉冲沿辐射干扰以及固有频率与陀螺 激励电源频率形成的差频干扰，造成陀螺仪精度的漂移，影响了陀螺仪的工 作精度。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对陀螺仪进行线 性温度控制以保证陀螺仪工作精度的陀螺仪的线性温度控制电路。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种陀螺仪的线性温度控制电路，包括安装在陀螺仪中的热敏电阻和加热 元件，其特征在于所述的热敏电阻作为一个桥臂连接到精密电桥中，该精 密电桥的输出端与第一级放大器的输入端相连接，第一级放大器的输出端与 第二级放大器的一个输入端相连接，第二级放大器的输出端与功率驱动电路 相连接，功率驱动电路的漏极连接加热元件，功率驱动电路的源极与反馈电 路的输入端相连接，反馈电路的输出端连接到第二级放大器的另一个输入端。而且，所述的精密电桥由上桥臂的两个精密电阻和下桥臂的热敏电阻、可 调精密电阻连接构成。而且，所述的热敏电阻为精密热敏电阻。而且，所述的加热元件为加热电阻丝。而且，所述的第一级放大器、第二级放大器和反馈电路均采用AD741运算放大器或采用LM124放大器。而且，所述的功率驱动电路采用VM0S场效应管。 本技术的优点和积极效果是1.本陀螺仪的线性温度控制电路设计合理，其采用线性控制方式对加热电 流进行线性控制，避免了使用脉冲调宽对系统产生的干扰，减小了陀螺仪精度的漂移，保证了陀螺仪的工作精度。2. 本陀螺仪的线性温度控制电路在温度控制点利用线性控制方式控制加 热电流，由于温度变化输入信号很小，在电路中采用了两级线性放大器对变 化的信号进行放大，这样使得电路有很高的放大倍数和刚度，从而达到精确 控制陀螺仪温度的目的，提高了对陀螺仪温度控制的精度，解决了对突发的 环境温度跳跃变化的适应性。3. 本陀螺仪的线性温度控制电路的内置热敏电阻能够检测出温度的变化 并反馈到温控电路的输入端形成闭环系统，利用调整放大倍数的方法提高系 统刚度，能够有效地控制温度超调，縮短了温度稳定时间。4. 本陀螺仪的线性温度控制电路中设置有精密电桥，通过调节桥臂精密 电阻用来调整温度控制点在陀螺仪所要求的温度点上。5. 本技术结构设计合理，采用线性控制方式对加热电流进行线性控 制，减小了对系统电子线路的影响，提高了温度控制精度，保证了陀螺仪的 工作精度，可广泛应用于平台式惯性导航系统中。附图说明图1是本技术电路原理方框图； 图2是精密电桥的组成电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。本陀螺仪的线性温度控制电路由精密电桥、第一级放大器、第二级放大器、 功率驱动电路、反馈电路及加热元件构成，精密电桥由四个精密电阻构成， 其中，上桥臂电阻为精密电阻R1和精密电阻R2，下桥臂电阻分别为精密热敏 电阻R3和可调精密电阻R4，该精密热敏电阻R3安装在陀螺仪内部用于敏感陀 螺仪温度的变化，将温度变化转变为电阻值的变化，该可调精密电阻R4可以 调节其阻值，使之与精密热敏电阻的阻值相匹配，用来调整温度控制点处于 陀螺仪所要求的温度点上。所述的加热元件为绕制在陀螺仪内部的加热电阻 丝，加热电流使加热电阻丝产生热量为陀螺仪加热。在本实施例中，第一级 放大器、第二级放大器和反馈电路均采用AD741运算放大器，也可以根据需 要采用LM124放大器，不管是AD741放大器还是LM124放大器均为线性放 大器对陀螺仪进行线性温度控制，功率驱动电路可以采用VM0S场效应管。在不甩路甲，田精浩电析、弟一级力乂入器、^一级力乂入器、"J率驰别屯路、 反馈电路组成一个闭环系统，其连接关系为精密电桥的输出端与第一级放 大器的输入端相连接，第一级放大器的输出端与第二级放大器的一个输入端 相连接，第二级放大器的输出端与功率驱动电路的输入端相连接，功率驱动 电路的漏极连接一加热元件，功率驱动电路的源极与反馈电路的输入端相连接，反馈电路的输出端连接到第二级放大器的另一个输入端。本技术的工作原理如下:本电路中的精密电桥通过精密热敏电阻将温 度的变化转换为电压变化输出给放大器电路，由于温度变化所产生的输入信 号很小，因此在本电路中采用了两极放大器，通过第一级放大器和第二级放 大器对电压进行两级放大输出给功率驱动电路，功率驱动电路采用VMOS场 效应管驱动加热元件，加热元件作为VMOS场效应管的负载接入漏极，加热 电流使绕制在陀螺仪内部的加热电阻丝产生热量为陀螺仪加热，从而控制陀 螺仪温度变化，陀螺仪温度变化又由热敏电阻敏感，产生电阻变化最终导致 加热电流的变化，同时，用于功率驱动的VMOS场效应管的源极取样输入给 反馈电路，形成由精密电桥、两极放大器、功率驱动电路和反馈电路组成的 闭环系统。本技术的工作过程为初始工作时，该温度控制电路为全加温工作， 此时，应根据受控对象的具体工作温度，选配好与热敏电阻相匹配的桥臂电 阻，当加热到达工作温度后再进行线性控制，利用对加热电流的调整，使温 度控制在所需要的温度精度范围内，在超温时加温停止。采用预先设计的温 度控制点利用线性控制方式控制加热电流，能够达到精确控制陀螺仪温度的 目的。本技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本技术 并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用 新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本技术保护的范围。权利要求1.一种陀螺仪的线性温度控制电路，包括安装在陀螺仪中的热敏电阻和加热元件，其特征在于所述的热敏电阻作为一个桥臂连接到精密电桥中，该精密电桥的输出端与第一级放大器的输入端相连接，第一级放大器的输出端与第二级放大器的一个输入端相连接，第二级放大器的输出端与功率驱动电路相连接，功率驱动电路的漏极连接加热元件，功率驱动电路的源极与反馈电路的输入端相连接，反馈电路的输出端连接到第二级放大器的另一个输入端。2. 根据权利要求1所述的陀螺仪的线性温度控制电路，其特征在于所 述的精密电桥由上桥臂的两个精密电阻和下桥臂的热敏电阻、可调精密电阻 连接构成。3. 根据权利要求1或2所述的陀螺仪的线性温度控制电路，其特征在于 所述的热敏电阻为精密热敏电阻。4. 根据权利要求l所述的陀螺仪的线性温度控制电路，其特征在于所 述的加热元件为加热电阻丝。5. 根据权利要求l所述的陀螺仪的线性温度控制电路，其特征在于所述的第一级放大器、第二级放大器和反馈电路均采用AD741运算放大器或采 用LM124放大器。6. 根据权利要求l所述的陀螺仪的线性温度控制电路，其特征在于所述的功率驱动电路采用VM0S场效应管。专利摘要本技术属于陀螺仪温度控制领域的一种陀螺仪的线性温度控制电路，包括安装在陀螺仪中的热敏电阻和加热元件，其主要技术特点是所述的热敏电阻作为一个桥臂连接到精密电桥中，该精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陀螺仪的线性温度控制电路，包括安装在陀螺仪中的热敏电阻和加热元件，其特征在于：所述的热敏电阻作为一个桥臂连接到精密电桥中，该精密电桥的输出端与第一级放大器的输入端相连接，第一级放大器的输出端与第二级放大器的一个输入端相连接，第二级放大器的输出端与功率驱动电路相连接，功率驱动电路的漏极连接加热元件，功率驱动电路的源极与反馈电路的输入端相连接，反馈电路的输出端连接到第二级放大器的另一个输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉光，张玉龙，姜连智，查云君，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]