HT-98 閉環光纖陀螺
1.產品簡介
1.1產品的工作原理、功能和適用范圍
本產品是一種基于Sagnac原理的慣性角速率傳感器，用于測量載體繞產品敏感軸的角速率運動。本產品以光纖環為角速率敏感單元、以閉環檢測電路為基礎，把光纖環敏感的角速率引起的相位差，通過干涉的方式轉變為強度信號，檢測電路將強度信號再轉化為電壓信號，并通過調制解調將該信號檢測出來，然后將其作為反饋信號反饋回光路中，從而實現閉環控制。
本產品是由光學系統及相應供電和數據處理電路構成的慣性傳感器，可提供單軸角度增量信息。
本產品主要用于高精度慣導系統和定位定向系統的慣性測量組件中。
1.2 組成
產品主要由下述部組件等組成：
a) 光路組件：包括光纖環、Y波導、耦合器、ASE光源、PIN-FET探測器；
b) 光源驅動電路，檢測與控制信號電路板；
c) 光纖環骨架、外罩、上蓋和底板；
1.3 外形及安裝尺寸
外形尺寸(98±0.1)mm í (98±0.1) mm í (35±0.5)mm，
安裝尺寸(80±0.1) mm×(80±0.1) mm，見圖1：
圖1 HT-98閉環光纖陀螺外形尺寸示意圖
1.4 重量
540g±20g。
1.5 工作溫度
-40℃~+70℃。
1.6 存儲溫度
-55℃~+70℃。
1.7 耐隨機振動
隨機振動量級：5.3g，頻率范圍：20Hz~ 2000Hz。
1.8主要性能參數
表1 主要性能參數表
序號 | 項目 | 性能指標 | 備注 |
1 | 量程（°/s） | ±400 | 可選 |
2 | 標度因數（LSB/°/s） | 2000000×（1±10% ） | 可選 |
3 | 常溫標度因數非線性度、不對稱性（ppm） | ≤20 | |
4 | 常溫標度因數重復性（ppm） | ≤20 | |
5 | 全溫標度因數重復性（ppm） | ≤100 | |
6 | 零偏（°/h） | ≤1 | 扣除地速 |
7 | 常溫零偏穩定性(10s，1σ，°/h) | ≤0.015 | 非補償 |
8 | 常溫零偏重復性(1σ，°/h) | ≤0.003 | 非補償 |
9 | 隨機游走（°/ √h） | ≤0.001 | |
10 | 啟動時間（min） | 0 | |
11 | 振動中與振動前、后偏值變化（°/h） | ≤0.05 | |
12 | 振動前后偏值變化（°/h） | ≤0.05 | |
13 | 耐低氣壓高度（m） | 10000 | |
14 | 磁場敏感度（°/h/Gs） | ≤0.010 |
1.9機械、電氣接口
1.9.1機械接口
產品安裝面構成對外安裝的固定面，安裝螺釘為M5。
1.9.2電源要求
外部提供給產品的電源有兩路，要求如表2所示：
表2 外部電源要求
+5V | -5V | |
電壓 | 4.75V~5.25V | -4.75V~-5.25V |
紋波 | 20mV | 20mV |
電流 | 1.5A | 0.6A |
1.9.3 電氣接口
HT-98采用貴航電器J30-21TJ (LN6.480.025，L=300mm)-Q/Ln.J6-69A -2003插座與外部進行電氣連接（相應采集線采用J30-21ZK），接插件定義見表3。
表3 J30-21TJ接插件定義
管腳號 | 信號名稱 | 說明 |
1，12，7，17 | 主板+5V | 陀螺供電 |
6，16，13，14 | 主板±5V地 | |
4，15 | 主板-5V | |
2 | NC | 備用 |
3，5 | NC | 備用 |
8，18 | T+ | RS422發 |
9，19 | T- | |
10，20 | R+ | RS422收（差分同步信號） |
11，21 | R- |
每次連接或接觸該產品的插頭端子時，應采取防靜電措施。
1.9.4 通訊協議
產品測量的角速率信號以RS422串口自觸發模式輸出，波特率460800bps，數據更新率2ms。
數據格式：
a) 每字節數據為11位，包括：第1位為起始位(0)，第2~9位為數據位，第10位為偶校驗位，第11位為停止位；
b) 一幀數據包括陀螺輸出和溫度輸出兩部分，其中陀螺有效數據為32位，溫度有效數據為12位(位為符號位，0為正，1為負)；
具體格式為：
高位 | 低位 | |||||||
陀螺幀頭： | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
字節： | 0 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
第二字節： | 0 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 |
第三字節： | 0 | D20 | D19 | D18 | D17 | D16 | D15 | D14 |
第四字節： | 0 | D27 | D26 | D25 | D24 | D23 | D22 | D21 |
第五字節： | 0 | 0 | 0 | 0 | D31 | D30 | D29 | D28 |
第六字節： | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
注：第六字節為校驗字節，是數據包內字節至第五字節數據的XOR值。 | ||||||||
第七字節： | 0 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
第八字節： | 0 | D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 |
第九字節： | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
注：第九字節為校驗字節，是數據包內第七字節至第八字節數據的XOR值。 | ||||||||
2產品的安裝
2.1安裝要求
由使用方負責對產品進行安裝和拆卸，在此過程中，產品不能受到撞擊，也不能對產品外表面進行機械加工。
2.2裝機前的檢查
a) 檢查產品的外觀有無碰撞等物理損傷；
b) 常溫下，使用絕緣電阻表測試產品輸出接口所有管腳與殼的絕緣電阻，要求≥60MΩ；
c) 必要時應通電檢查產品各項電氣參數；
d) 用于固定產品的表面平面度優于0.05mm；
2.3安裝后的檢查
檢查各安裝螺釘是否牢固。
3 產品的保養、維護
a) 產品在裝入載體前，要求至少對產品每年通電一次，一次通電時間為3600s，通電時不要求檢測產品的各電氣參數；
b) 產品在裝入載體后，要求至少每年產品通電一次，一次通電時間為3600s，通電時不要求檢測產品的各電氣參數；
c) 產品每8年應重新標校。
4 常見故障現象及排故方法
本產品處于全密封狀態，在使用方出現任何故障后均不能現場修復，需要返回產品生產單位進行維修。
以下只列出可能出現的非產品本身的一些故障現象，見表5。若產品在使用中出現其它技術問題，請使用方聯系產品生產單位。
表5 常見故障及排故
序號 | 故障現象 | 原因分析 | 排除方法 |
1 | 產品通電，+5V、-5V電流表電流指示基本為0 | 未給產品供電或供電電流過小 | 檢查電源和供電回路，恢復產品供電 |
2 | 產品通電，+5V、-5V電流表電流指示正常，但計算機采集程序不工作 | 測試設備采集系統異常 | 檢查連接電纜，設備供電情況 |
軟件程序沖突 | 重新啟動測試計算機 | ||
3 | 產品通電，+5V、-5V電流表電流指示不正常 | 測試設備內部可能出現短路 | 檢查測試設備 |
5產品的運輸和貯存要求
5.1運輸注意事項
a) 按包裝箱所示方向放置產品；
b) 在溫度范圍為-40℃～+70℃時，允許采用公路、鐵路、空運和水運的形式運輸；
c) 運輸過程中確保包裝箱緊固在載體上不會移動。
5.2貯存注意事項
a) 放置在包裝箱中的產品，應在標準大氣壓條件下，貯存在有空調的倉庫中，環境溫度為15℃～35℃；
b) 產品的貯存期限為15年。
