本发明专利技术公开了一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置及其应用方法，本发明专利技术装置包括信号生成单元、调频调轴单元、专用夹具、载波信号生成模块和信号转换解调电路，信号生成单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连，调频调轴单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连，载波信号生成模块的输出端与信号转换解调电路以及专用夹具上的信号端子相连，信号转换解调电路的输入端与专用夹具上的信号端子相连以用于将被筛选的环形谐振陀螺敏感结构的检测信号进行解调输出。本发明专利技术旨在实现对环形谐振陀螺敏感结构的谐振特性参数测量以用于筛选环形谐振陀螺敏感结构，提升环形谐振陀螺敏感结构的筛选效率。的筛选效率。的筛选效率。
【技术实现步骤摘要】
一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置及其应用方法
[0001]本专利技术涉及陀螺测试
，具体涉及一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置及其应用方法。
技术介绍
[0002]在环形谐振陀螺敏感结构的生产加工过程中，由于各种因素的积累，环形谐振陀螺敏感结构的敏感结构参数在一定范围内会存在差异，还会有不良品出现。因此，必须对每个环形谐振陀螺敏感结构进行筛选评估。现有对环形谐振陀螺敏感结构的筛选评估为采用扫频的方式，但是传统单纯的扫频方式只适合测量低Q值(Q值为振荡频率与振荡衰减时间的乘积)的环形谐振陀螺敏感结构产品，对于高Q值的环形谐振陀螺敏感结构产品存在振荡频率测量不准、无法测量振荡衰减时间等问题。因此，如何实现的环形谐振陀螺敏感结构的筛选评估，已成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置及其应用方法，本专利技术旨在实现对环形谐振陀螺敏感结构的谐振特性参数测量以用于筛选环形谐振陀螺敏感结构，提升环形谐振陀螺敏感结构的筛选效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，包括信号生成单元、调频调轴单元、专用夹具、载波信号生成模块和信号转换解调电路，所述信号生成单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供两路扫频信号，所述调频调轴单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供调频调轴信号，所述载波信号生成模块的输出端与信号转换解调电路以及专用夹具上的信号端子相连以用于向信号转换解调电路以及被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供载波信号，所述信号转换解调电路的输入端与专用夹具上的信号端子相连以用于将被筛选的环形谐振陀螺敏感结构的检测信号进行解调输出。
[0005]所述信号生成单元还包括上位机、锁相放大器、第一切换开关、偏置电压生成模块和两个信号缓冲偏置模块，所述锁相放大器的通信端口与上位机相连，所述锁相放大器的输出端与第一切换开关的输入端相连以用于通过第一切换开关生成两路扫频信号，且两路扫频信号各与一个信号缓冲偏置模块的一个输入端相连，所述偏置电压生成模块的输出端与信号缓冲偏置模块的另一个输入端相连，所述信号缓冲偏置模块用于将扫频信号缓冲、差分转换叠加直流偏置电压，所述信号缓冲偏置模块的输出端与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供两路扫频信号。
[0006]所述锁相放大器包括相互连接的锁相环PLL和PID控制器，所述锁相环PLL的控制端与上位机相连以用于控制产生的扫频信号的参数，所述锁相环PLL的控制端与PID控制器的输出端相连，所述PID控制器的输入端与信号转换解调电路的输出端相连以用于根据解
调还原出的驱动信号的幅度与设定值的差值来控制锁放内部增益。
[0007]所述信号缓冲偏置模块包括依次相连的缓冲电路、差分转换电路及直流偏置电压叠加电路，输入的扫频信号通过缓冲电路、差分转换电路以及直流偏置电压叠加电路使其依次经过缓冲、差分、叠加直流偏置电压后输出。
[0008]所述调频调轴单元包括调频调轴电源、调频调轴电路和两个第二切换开关，所述调频调轴电源与调频调轴电路的电源端相连，所述调频调轴电路用于产生被筛选的环形谐振陀螺敏感结构所需的两路调整电压，所述调频调轴电路的输出端分别通过两个第二切换开关与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供调频调轴信号。
[0009]所述信号转换解调电路包括信号转换模块和解调模块，所述信号转换模块包括C/V转换电路和滤波电路，被筛选的环形谐振陀螺敏感结构的检测信号依次经过C/V转换电路和滤波电路后输出至解调模块以根据载波信号生成模块提供的载波信号解调出驱动信号。
[0010]所述载波信号生成模块为单片机。
[0011]所述专用夹具包括电路板和用紧固件安装在电路板上的夹具针板，所述夹具针板的一侧设有铰接的盖板，所述盖板上设有用于与夹具针板自锁的卡扣，所述夹具针板的中部设有用于放置环形谐振陀螺敏感结构的定位槽，所述夹具针板上设有用于与环形谐振陀螺敏感结构电连接的顶针，所述顶针压在电路板的触点上并通过电路板上的连接端子分别与调频调轴单元、载波信号生成模块和信号转换解调电路电连接。所述盖板的内侧设有用于顶压环形谐振陀螺敏感结构的凸台。
[0012]一种前述的环形谐振陀螺敏感结构筛选装置的应用方法，包括：S101，将被测试的环形谐振陀螺敏感结构安装在专用夹具中，控制信号生成单元生成与敏感结构内部谐振单元固有频率相近的扫频信号，在被测试的环形谐振陀螺敏感结构的输出信号振荡稳定后，跳转步骤S102；S102，记录振荡稳定后的输出信号的频率作为被测试的环形谐振陀螺敏感结构的振荡频率；在被测试的环形谐振陀螺敏感结构的一个模态稳定振荡时，通过调频调轴单元调节调轴电压使另一模态正交输出最小，记录此时的调轴电压作为被测试的环形谐振陀螺敏感结构的调轴电压；在被测试的环形谐振陀螺敏感结构的一个模态稳定振荡时，通过调频调轴单元调节调频电压使另一模态耦合输出最大，记录此时的调频电压作为被测试的环形谐振陀螺敏感结构的调频电压；S103，断开输入信号生成单元的扫频信号并开始计时，检测被测试的环形谐振陀螺敏感结构的振荡输出信号的幅度，在振荡输出信号的幅度降低3db时停止计时，并将计时时间作为被测试的环形谐振陀螺敏感结构的振荡衰减时间，并计算振荡衰减时间和振荡频率的乘积作为被测试的环形谐振陀螺敏感结构的Q值。
[0013]和现有技术相比，本专利技术主要具有下述优点：本专利技术环形谐振陀螺敏感结构筛选装置包括信号生成单元、调频调轴单元、专用夹具、载波信号生成模块和信号转换解调电路，信号生成单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供两路扫频信号，调频调轴单元的输出端与专用夹具上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供调频调轴信号，载波信号生成模块的输出端与信号转换解调电路以及专用夹具上的信号端子相连以用于向信号转换解调电路以及被筛选的
环形谐振陀螺敏感结构提供载波信号，信号转换解调电路的输入端与专用夹具上的信号端子相连以用于将被筛选的环形谐振陀螺敏感结构的检测信号进行解调输出，通过上述结构，能够利用一路扫频信号、两条电信号通道，分时完成对结构两种模态的闭环扫描驱动，快速测量出敏感结构谐振特性参数，如振荡频率值、Q值等，实现对环形谐振陀螺敏感结构的谐振特性参数测量以用于筛选环形谐振陀螺敏感结构，提升环形谐振陀螺敏感结构的筛选效率。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例中装置的结构示意图。
[0015]图2为本专利技术实施例中装置的原理示意图。
[0016]图3为本专利技术实施例中装置的测试原理示意图。
[0017]图4为本专利技术实施例中信号转换解调电路的信号转换模块的电路原理图。
[0018]图5为本专利技术实施例中信号转换解调电路的解调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，其特征在于，包括信号生成单元（1）、调频调轴单元（2）、专用夹具（3）、载波信号生成模块（4）和信号转换解调电路（5），所述信号生成单元（1）的输出端与专用夹具（3）上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供两路扫频信号，所述调频调轴单元（2）的输出端与专用夹具（3）上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供调频调轴信号，所述载波信号生成模块（4）的输出端与信号转换解调电路（5）以及专用夹具（3）上的信号端子相连以用于向信号转换解调电路（5）以及被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供载波信号，所述信号转换解调电路（5）的输入端与专用夹具（3）上的信号端子相连以用于将被筛选的环形谐振陀螺敏感结构的检测信号进行解调输出。2.根据权利要求1所述的环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，其特征在于，所述信号生成单元（1）还包括上位机（11）、锁相放大器（12）、第一切换开关（13）、偏置电压生成模块（14）和两个信号缓冲偏置模块（15），所述锁相放大器（12）的通信端口与上位机（11）相连，所述锁相放大器（12）的输出端与第一切换开关（13）的输入端相连以用于通过第一切换开关（13）生成两路扫频信号，且两路扫频信号各与一个信号缓冲偏置模块（15）的一个输入端相连，所述偏置电压生成模块（14）的输出端与信号缓冲偏置模块（15）的另一个输入端相连，所述信号缓冲偏置模块（15）用于将扫频信号缓冲、差分转换叠加直流偏置电压，所述信号缓冲偏置模块（15）的输出端与专用夹具（3）上的信号端子相连以用于向被筛选的环形谐振陀螺敏感结构提供两路扫频信号。3.根据权利要求2所述的环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，其特征在于，所述锁相放大器（12）包括相互连接的锁相环PLL和PID控制器，所述锁相环PLL的控制端与上位机（11）通信相连以用于设置扫频信号参数，所述锁相环PLL的控制端与PID控制器的输出端相连，所述PID控制器的输入端与信号转换解调电路（5）的输出端相连以用于根据解调还原出的驱动信号的幅度与设定值的差值来控制锁放内部增益。4.根据权利要求2所述的环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，其特征在于，所述信号缓冲偏置模块（15）包括依次相连的缓冲电路、差分转换电路及直流偏置电压叠加电路，输入的扫频信号通过缓冲电路、差分转换电路以及直流偏置电压叠加电路使其依次经过缓冲、差分转换、叠加直流偏置电压后输出。5.根据权利要求1所述的环形谐振陀螺敏感结构筛选装置，其特征在于，所述调频调轴单元（2）包括调频调轴电源（21）、调频调轴电路（22）和两个第二切换开关（23），所述调频调轴电源（21）与调频调轴电路（22）的电源端相连，所述调频调轴电路（22）用于产生被筛选的环形谐振陀...
【专利技术属性】
技术研发人员：王北镇，王三龙，阳波，李涛，宗秋白，
申请(专利权)人：湖南天羿领航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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