Overview
1简介
光纤陀螺作为一种新型全固态陀螺,具有启动快、测量范围广和可靠性高等优点。F2X70型是一款双轴中精度光纤陀螺仪可应用于车载稳定平台、导引头,吊仓等领域。
该说明书仅适用于F2X70型产品,包含了性能指标、技术条件、外形尺寸及安装使用。其中,技术条件包括产品的环境范围、电气性能、物理特征。
1.2.1 光纤陀螺仪主要性能指标:
表1 产品主要性能指标
零偏稳定性 |
≤0.20°/hr(1σ,10s) |
2h连续测试,10s平滑结果 |
稳定时间 |
<100s |
|
零偏重复性 |
≤0.2°/hr(1σ) |
3次测试数据计算结果 |
分辨率 |
≤0.2°/hr(1σ) |
|
随机游走系数 |
≤0.02°/ |
|
全温零偏重复性 |
≤0.5°/hr |
|
标度因数非线性度 |
≤20 ppm(1σ) |
常温 |
标度因数重复性 |
≤50 ppm(1σ) |
常温 |
动态范围 |
±400°/s |
|
带 宽 |
≥500 Hz |
|
工作温度 |
-40℃~+65℃ |
|
储存温度 |
-50℃~+70℃ |
|
振动条件 |
4.2g,20Hz~2000Hz |
|
1.2.2 力学测试
1.2.2.1 正弦扫描振动
陀螺按振动方向通过工装固定在振动台上,陀螺仪进行3个方向的正弦扫描,分别对应于X轴、Y轴、Z轴方向。振动步骤;振动台加激磁,给陀螺仪加电,预热一定时间后(陀螺启动时间),测试陀螺仪输出值,约5min;进行正弦振动。振动条件:20Hz-2000Hz ,扫描时间5min,幅值4.2g。振动过程中,记录陀螺仪输出。
随机振动
振动频率:20Hz~2000Hz
振动时间:各轴分别为5min
振动方向:X、Y、Z轴
振动谱图:见附图1
图1振动谱图
指标要求:
光纤陀螺在20HZ~2000Hz范围正弦扫频扫描无谐振;
随机振动:振中零偏值与前后零偏平均值的绝对值要求小于0.3º/h。
1.2.2.2 机械冲击按表2的要求。
表2冲击试验条件
峰值加速度(g) |
30 |
持续时间(ms) |
10 |
冲击次数 |
每个方向3次 |
波形 |
半正弦波 |
方向 |
X、Y、Z |
|
注:两次冲击之间间隔不小于1.5s |
冲击过程中,产品处于通电状态,完成机械冲击产品,应能正常工作,冲击前后零位变化值小于0.3º/h。
2 通信协议
2.1 光纤陀螺通信协议
2.1 RS-422方式
a) 波特率:460.8K;
b) 数据刷新率:2000Hz
c) 通讯帧格式
每帧数据包含9 个字节,第一个字节为 A5,第二、三、四字节为水平方向陀螺的高中低八位数据,五六七字节为垂直方向高中低八位数据,第八字节第11位为计数,计数范围为0~255,第九字节为第一字节至第八字节的和,取低8位。
格式见表 2,每字节 11 位,顺序为: 起始位 1 位
数据位 8 位(先发送低后高),奇校验位 1 位,停止位 1 位
d) 通讯规则
陀螺采用广播式发数
表 3 输出数据帧各字节格式
字节数 |
意义 |
位 7 |
位 6 |
位 5 |
位 4 |
位 3 |
位 2 |
位 1 |
位 0 |
1 |
帧头 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
2 |
平陀螺高 8 位 |
PD23 |
PD22 |
PD21 |
PD20 |
PD19 |
PD18 |
PD17 |
PD16 |
3 |
平陀螺中 8 位 |
PD15 |
PD14 |
PD13 |
PD12 |
PD11 |
PD10 |
PD9 |
PD8 |
4 |
平陀螺低 8 位 |
PD7 |
PD6 |
PD5 |
PD4 |
PD3 |
PD2 |
PD1 |
PD0 |
5 |
垂陀螺高 8 位 |
CD23 |
CD22 |
CD21 |
CD20 |
CD19 |
CD18 |
CD17 |
CD16 |
6 |
垂陀螺中 8 位 |
CD15 |
CD14 |
CD13 |
CD12 |
CD11 |
CD10 |
CD9 |
CD8 |
7 |
垂陀螺低 8 位 |
CD7 |
CD6 |
CD5 |
CD4 |
CD3 |
CD2 |
CD1 |
CD0 |
8 |
计数 |
C7 |
C6 |
C5 |
C4 |
C3 |
C2 |
C1 |
C0 |
9 |
帧校验 |
第 1~8 字节和取低8位 |
3 接线定义
陀螺仪电气接口采用 J30-15ZK 连接器,节点定义见表4。
接点号 |
接点定义 |
标 记 |
颜 色 |
1 |
串口T+ |
TX+ |
黄色 |
2 |
串口T- |
TX- |
桔色 |
3 |
串口R+ |
RX+ |
蓝色 |
4 |
串口R- |
RX- |
绿色 |
5、13 |
电源+5V |
+5V |
红色 |
6、7 |
电源地 |
GND |
黑色 |
4 外形尺寸图
水平双轴光纤陀螺仪外形尺寸:70mm×70mm×43mm,安装尺寸:四孔 62mm×62 mm,安装螺钉:4 个 M3 螺钉,外形及安装尺寸见图 2 所示。
图2 F2X70型外形尺寸图