一种标定测试用单轴高速转台系统技术方案

本发明专利技术属于惯性元件标定设备领域，具体涉及一种标定测试用单轴高速转台系统，包括单轴转台

【技术实现步骤摘要】
一种标定测试用单轴高速转台系统


[0001]本专利技术属于惯性元件标定设备领域，具体涉及一种标定测试用单轴高速转台系统
。

技术介绍

[0002]单轴转台是一种能够提供精确的角速度激励和位置定位功能的设备，可用于标定测试惯性元件，如陀螺仪等
。
通过将陀螺仪固定在转台上进行转动，可以测试其输出信号与实际旋转角度之间的关系，从而实现陀螺仪的校准标定
。
陀螺仪的种类繁多，性能指标也各有差异
。
对于用于汽车碰撞的陀螺仪而言，其量程跨度非常大，且标定设备转台的最大角速度要大于陀螺仪的最大量程，才能实现陀螺仪的全量程标定
。
但是目前国内外对于高速转台的研发相对较少，最大角速度也鲜有能达到
18000
°
/s
以上，这是一个亟待解决的问题现状
。
[0003]转台夹具是转台标定陀螺仪时必不可少的装置，但由于陀螺仪的种类繁多且尺寸和安装的孔位不同，需要去选择与之匹配的夹具，增加了工作量和成本
。
其次陀螺仪与转台夹具之间的固定需要把螺钉进行旋开与旋合，步骤较为繁琐且降低了工作的效率，增加了工作量和测试的时间
。
此外，对于不规则形状的被测工件，四爪夹具难以固定，两爪夹具固定性能又没有四爪夹具牢固可靠
。
并且工件被固定到转台台面上后，必须约束工件的线缆，防止其高速转动时线缆窜动
。
然而有部分陀螺仪的线缆长度可达8至9米，很难充分约束，会影响到其标定测试结果
。
因此，如何设计夹具及约束线缆是标定陀螺仪时必须考虑的问题
。
[0004]激光测速仪和安全带位移传感器虽然与陀螺仪一样同属于传感器，但是相应的标定测试设备不同
。
其中激光测速仪是一种使用激光技术进行速度测量的仪器
。
它利用激光束发射和接收的时间差来计算被测目标物体的速度，具有非接触
、
高精度
、
快速测量等特点，其标定测试设备为速度测量设备，标定时要求最快速度为
120km/h。
而安全带位移传感器是一种用于检测安全带状态和位移变化的装置
。
它通常被应用在汽车
、
飞机
、
船舶等交通工具上，以监测乘员是否正确佩戴安全带，以及在事故发生时刻的安全带位移情况，其标定测试设备为激光干涉仪，标定时要求安全带的速度为
30m/s。
三者的标定测试设备不统一，如何设计一种可以同时标定测试三种传感器的设备是一个技术难题
。
[0005]本专利技术结合以上现状，提出一种可标定陀螺仪
、
激光测速仪和安全带位移传感器的单轴高速转台系统
。

技术实现思路

[0006]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种标定测试用单轴高速转台系统的技术方案
。
[0007]一种标定测试用单轴高速转台系统，包括单轴转台，还包括：
[0008]陀螺仪标定组件，所述陀螺仪标定组件包括陀螺仪夹具，所述陀螺仪夹具设置于单轴转台的台面上，其用以装夹陀螺仪，使陀螺仪受单轴转台驱使而转动；
[0009]激光测速仪标定组件，所述激光测速仪标定组件包括激光测速仪安装架和转杆，所述激光测速仪安装架用以上下间隔安装激光测速仪的接收端和发射端，所述转杆设置于单轴转台的台面上，其随单轴转台驱使而转动，并且其转动时经过接收端和发射端中间的空间，对接收端发出的激光进行遮挡；以及
[0010]安全带位移传感器标定组件，所述安全带位移传感器标定组件包括安全带位移传感器安装架和黑白纹纸，所述安全带位移传感器安装架用以安装安全带位移传感器，所述黑白纹纸为环形结构，其设置于单轴转台的台面上并与单轴转台同轴，单轴转台带动黑白纹纸转动以模拟安全带位移变化，所述安全带位移传感器的位置与黑白纹纸相对应，用以检测黑白纹纸的位移量
。
[0011]进一步地，所述陀螺仪夹具包括夹具座和两个设置于夹具座上并交叉构成十字形的夹爪组件，所述夹爪组件包括正反丝杆和两个分别螺接于正反丝杆两端的夹爪，正反丝杆能够带动两个夹爪相向移动或反向移动，两个夹爪组件的四个夹爪一起夹住陀螺仪
。
[0012]进一步地，所述正反丝杆为手动驱动结构
。
[0013]进一步地，所述陀螺仪标定组件还包括环形的线缆固定架，所述线缆固定架设置于单轴转台的台面上，用以陀螺仪数据线的收紧，防止其在高速转动过程中发生窜动，所述线缆固定架的上下两端分别环布若干位置一一对应的凹槽，所述线缆固定架设置于单轴转台的台面上，陀螺仪的数据线绕设于线缆固定架的外壁上并用扎带扎紧，扎带绕设于上下两个位置对应的凹槽上
。
[0014]进一步地，所述激光测速仪安装架配置为：所述激光测速仪的接收端和发射端能够在激光测速仪安装架上调整安装高度以及与单轴转台轴线的距离
。
[0015]进一步地，所述安全带位移传感器安装架配置为：所述安全带位移传感器能够在安全带位移传感器安装架上调整与单轴转台轴线的距离
。
[0016]进一步地，所述黑白纹纸套设于单轴转台中台面的侧面
。
[0017]进一步地，所述单轴转台包括壳座组件
、
设置于壳座组件中的直驱电机
、
竖直转动安装于壳座组件中并与直驱电机传动配合的主轴
、
设置于主轴上端并伸出壳座组件的台面
、
插接于主轴中的导电滑环及设置于壳座组件内部的编码器，所述导电滑环的主体为定子，顶部为转子，定子与壳座组件固定连接，转子与主轴传动配合，所述编码器用以用于反馈转台位置和速度信号，编码器信号的输出由两个读数头完成，两个读数头关于主轴轴心对称设置
。
[0018]进一步地，还包括控制部分，所述控制部分包括
GUI
人机交互模块
、
伺服驱动模块
、
测角模块
、
信号转接模块
、
信号采集模块和电源模块，所述
GUI
人机交互模块通过上位机发送指令给伺服驱动模块，伺服驱动模块控制电机运动，测角模块反馈相应的位置和速度信号，信号转接模块采集2路读数头的信号，经过内部算法处理成1路信号输出给伺服驱动模块，信号采集模块通过万用表采集转台运动过程中陀螺仪
、
激光测速仪和安全带位移传感器的信号输出给上位机，电源模块给各个模块供电
。
[0019]进一步地，所述伺服驱动器模块采用三闭环
PID
控制，分别是位置环
、
速度环和电流环，位置环为最外环，速度环在中间，电流环是最内环，位置环带宽
<
速度环带宽
<
电流环带宽，位置环
PID
控制器的输入信号是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种标定测试用单轴高速转台系统，包括单轴转台，其特征在于，还包括：陀螺仪标定组件，所述陀螺仪标定组件包括陀螺仪夹具，所述陀螺仪夹具设置于单轴转台的台面上，其用以装夹陀螺仪，使陀螺仪受单轴转台驱使而转动；激光测速仪标定组件，所述激光测速仪标定组件包括激光测速仪安装架和转杆，所述激光测速仪安装架用以上下间隔安装激光测速仪的接收端和发射端，所述转杆设置于单轴转台的台面上，其随单轴转台驱使而转动，并且其转动时经过接收端和发射端中间的空间，对接收端发出的激光进行遮挡；以及安全带位移传感器标定组件，所述安全带位移传感器标定组件包括安全带位移传感器安装架和黑白纹纸，所述安全带位移传感器安装架用以安装安全带位移传感器，所述黑白纹纸为环形结构，其设置于单轴转台的台面上并与单轴转台同轴，单轴转台带动黑白纹纸转动以模拟安全带位移变化，所述安全带位移传感器的位置与黑白纹纸相对应，用以检测黑白纹纸的位移量
。2.
根据权利要求1所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述陀螺仪夹具包括夹具座和两个设置于夹具座上并交叉构成十字形的夹爪组件，所述夹爪组件包括正反丝杆和两个分别螺接于正反丝杆两端的夹爪，正反丝杆能够带动两个夹爪相向移动或反向移动，两个夹爪组件的四个夹爪一起夹住陀螺仪
。3.
根据权利要求2所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述正反丝杆为手动驱动结构
。4.
根据权利要求1所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述陀螺仪标定组件还包括环形的线缆固定架，所述线缆固定架的上下两端分别环布若干位置一一对应的凹槽，所述线缆固定架设置于单轴转台的台面上，陀螺仪的数据线绕设于线缆固定架的外壁上并用扎带扎紧，扎带绕设于上下两个位置对应的凹槽上
。5.
根据权利要求1所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述激光测速仪安装架配置为：所述激光测速仪的接收端和发射端能够在激光测速仪安装架上调整安装高度以及与单轴转台轴线的距离
。6.
根据权利要求1所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述安全带位移传感器安装架配置为：所述安全带位移传感器能够在安全带位移传感器安装架上调整与单轴转台轴线的距离
。7.
根据权利要求1所述的一种标定测试用单轴高速转台系统，其特征在于，所述黑白纹纸套设于单轴转台中台面的侧面
。8.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金明生，罗仕挺，诸东杰，黄润东，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：