一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法与流程

    专利2026-06-04  6


    本发明实施例涉及陀螺,特别涉及一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法。


    背景技术:

    1、在三浮惯性姿态敏感器高精度姿态测量的需求下,将永磁电机取代传统磁滞电机,可以使得陀螺精度提高一个数量级。三浮惯性姿态敏感器的精度越高,对线路电路干扰噪声越敏感。因此,有必要对三浮陀螺力反馈电路产生的干扰噪声进行噪声抑制。

    2、目前,暂未有对三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供了一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法,能够有效抑制三浮陀螺力反馈电路产生的噪声。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种三浮陀螺力反馈电路的噪声检测方法,所述力反馈电路包括依次连接的前置放大电路、带通滤波电路、解调电路、低通滤波电路和校正电路;所述方法包括:

    3、基于所述力反馈电路的工作电压,调整为所述力反馈电路进行供电的供电电压,并确定供电电压调整过程中陀螺的输出噪声;

    4、确定输出噪声在不大于正常工作要求的最大噪声时,为所述力反馈电路进行供电的目标供电电压;

    5、针对所述力反馈电路包括的每一个电路,均执行:为当前电路提供所述目标供电电压,为所述力反馈电路中除该当前电路以外的其他电路提供所述工作电压,确定陀螺的输出噪声是否小于正常工作要求的最大噪声,若是,则将该当前电路确定为噪声源电路。

    6、第二方面,本发明实施例提供了一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法,所述力反馈电路包括依次连接的前置放大电路、带通滤波电路、解调电路、低通滤波电路和校正电路;所述解调电路包括:模拟开关子电路和运放子电路;所述运放子电路包括:运放、输入电阻和反馈电阻;

    7、所述方法包括:同比例减小所述输入电阻和所述反馈电阻的阻值,以提高信噪比。

    8、本发明实施例相对于现有技术至少存在如下优点:

    9、1、噪声抑制前,用于表征三浮陀螺输出噪声的脉冲输出标准差为2.92,噪声抑制后,脉冲输出标准差为0.49,噪声抑制效果提升了约6倍,可见,能够有效抑制三浮陀螺力反馈电路的噪声,大大提升了三浮陀螺的输出精度;

    10、2、噪声抑制前,力反馈电路对供电电压值(二次电源)是敏感的,不同的供电电压对应不同的脉冲输出标准差,噪声抑制后,在供电电压上下浮动一定范围内,脉冲输出标准差不受供电电压的影响,大大降低三浮陀螺对二次电源的设计要求,提升了二次电源设计裕度;

    11、3、噪声抑制前,解调电路对模拟开关电路和运放电路的参数匹配性要求极高,需要筛选参数匹配性好的器件,噪声抑制后,可以使用不同参数的模拟开关电路和不同压摆率的运放,大大降低对器件参数的要求,提升三浮陀螺性能的设计裕度。



    技术特征:

    1.一种三浮陀螺力反馈电路的噪声检测方法,其特征在于,所述力反馈电路包括依次连接的前置放大电路、带通滤波电路、解调电路、低通滤波电路和校正电路;所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述噪声源电路为解调电路;所述解调电路包括:模拟开关子电路和运放子电路;所述模拟开关子电路至少包括第一开关和第二开关,所述第一开关的控制端口与解调信号的输出端连接,所述第一开关的输入端口与所述运放子电路中运放的输入端口连接,所述第一开关的输出端口与模拟地连接;所述第二开关用于实现力反馈使能功能;

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述定位所述解调电路中的噪声源器件,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述模拟开关子电路为噪声源器件,所述目标参数为开关转换时间;

    5.一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法,其特征在于,所述力反馈电路包括依次连接的前置放大电路、带通滤波电路、解调电路、低通滤波电路和校正电路;所述解调电路包括:模拟开关子电路和运放子电路;所述运放子电路包括:运放、输入电阻和反馈电阻;

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述力反馈电路的噪声源为所述解调电路,所述力反馈电路的噪声源是基于权利要求1-4中任一所述三浮陀螺力反馈电路的噪声检测方法检测得到的。

    7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,阻值减小至原阻值的1/13~1/4。


    技术总结
    本发明提供了一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法,该方法通过将输入电阻和反馈电阻的阻值减小,使得信噪比变大,如此有用信号从运放前进来的增大,而噪声不变,运放将有用信号放大输出后,噪声与放大的有用信号的占比更小,噪声对有用信号的干扰变小,从而达到抑制噪声的目的,使得三浮陀螺的输出精度增大。

    技术研发人员:朱梦如,惠欣,马官营,陈超,王晋鹏,李建朋,王月,李玉猛,王琪伟,潘昊,岳文杰,何泽民,李建鹏
    受保护的技术使用者:北京控制工程研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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