基于位置敏感探測(cè)器（PSD）的陀螺轉(zhuǎn)子微小擾動(dòng)角測(cè)量系統(tǒng)研制.pdf

1、陀螺轉(zhuǎn)子擾動(dòng)角的檢測(cè)是陀螺生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。文章在對(duì)陀螺轉(zhuǎn)子特性分析的基礎(chǔ)上，深入研究了國(guó)內(nèi)外微小角度動(dòng)態(tài)測(cè)量的相關(guān)資料。創(chuàng)造性地提出了以光學(xué)方法結(jié)合高精度的位置敏感探測(cè)器PSD，配合計(jì)算機(jī)分析和控制的方案對(duì)陀螺轉(zhuǎn)子的微小擾動(dòng)角進(jìn)行高精度實(shí)時(shí)測(cè)量，研制出了專(zhuān)用的陀螺轉(zhuǎn)子擾動(dòng)角精密激光檢測(cè)儀，成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，解決了軍工生產(chǎn)中的這一重要難題，填補(bǔ)了這方面的國(guó)內(nèi)空白。 系統(tǒng)研制過(guò)程中，主要對(duì)以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究：

2、 （1）光路設(shè)計(jì)。研制了高穩(wěn)定度的半導(dǎo)體激光器光源，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用的電源系統(tǒng)；并根據(jù)陀螺轉(zhuǎn)子的反射鏡為拋物面的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地利用陀螺轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的光路，克服了光束經(jīng)陀螺轉(zhuǎn)子反射后產(chǎn)生的畸變，滿(mǎn)足了傳感器系統(tǒng)對(duì)激光束質(zhì)量的要求。 （2）全面研究了位置敏感探測(cè)器PSD的特性。首先根據(jù)PSD器件的工作原理和相關(guān)特點(diǎn)，重點(diǎn)研究了各種干擾因素對(duì)PSD檢測(cè)精度的影響和誤差的來(lái)源，并在實(shí)際使用過(guò)程中進(jìn)行了克服；并利用現(xiàn)有的設(shè)備對(duì)PSD

3、的非線性誤差修正進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，取得了良好的效果。 （3）設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件。系統(tǒng)的測(cè)量工作要求實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的進(jìn)行，測(cè)量的自動(dòng)化和高速數(shù)據(jù)處理必不可少。我們?cè)趯?duì)系統(tǒng)要求分析的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和系統(tǒng)控制的軟件，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高速自動(dòng)化測(cè)量功能。 本系統(tǒng)在正負(fù)10 ′的范圍內(nèi)，檢測(cè)精度達(dá)0.1′，超額完成了軍工使用單位的技術(shù)要求，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺轉(zhuǎn)子擾動(dòng)角的檢測(cè)?？朔艘恢币詠?lái)沒(méi)有對(duì)陀螺