惯性导航系统力矩电机静态参数快速测试仪设计要点

　　1 系统简介

　　某型飞机的惯性导航系统由4个力矩电机和3组供电电源组成，采用航空插件与外部连接，系统接线示意图如图l所示。在外场检测惯性导航系统时，通常在不加电的条件下使用万用表对航空插座的插针进行逐个测量，记下对应的静态阻值作为评估系统正常的依据。这种测量方法效率低，容易造成混乱和偏差，对系统是否正常难以做出快速准确的判断。

　　针对上述问题而设计的惯性导航系统力矩电机静态参数快速测试仪，采用航空插件直接对接、自动测量的形式满足了快速准确测试的要求，实现了参数显示及存储打印等功能。

　　2快速测试仪组成

　　惯性导航系统力矩电机静态参数快速测试仪分为通道检测和控制显示2大部分;电路原理如图2和图3所示。

　　通道检测部分采用2只1]Lv4112精密双运算放大器构成2种形式的测量电路，其中：A1、A2组成小信号电压放大电路，与loo mA恒流源配合实现低阻测量(阻值范围：1 n～4 n);A3A4组成R/V转换电路，用于中、高阻测量(阻值范围：

　　20 n～18 Mn)。由于测试时不允许对惯性导航系统施加高电压，测绝缘电阻的Mn量程采用了改进的Rx/V转换电路和软件补偿的特殊方法，减小了高阻测量对运放电路性能的依赖。为了兼顾低阻测量和通道隔离的要求，被测系统的14个通道切换及量程选择全部采用继电器实现。

　　控制显示部分由仪器内部为双Mcu组成结构。

　　其中：Mcu—l(PIcl6F877)内含10位A/D转换电路，通过I/0口控制继电器依次选通14路测量通道，测量结果由Mcu一1的ANl和AN4引脚输入，经过处理后分别配以编号并以串行数据形式送至Mcu_2(A髓9s55);Mcu_2用于控制LCD显示及打印，主要显示参数包括：测试批号、接线端子序号、实测阻值及对应阻值范围等。每组测试完成后通过微型打印机打印以便长期保存作为验证依据。

　　3控制流程

　　快速测试仪的通道检测控制程序流程图和显示打印控制流程如图4、图5所示。其中，通道检测程序在Mcu。1中实现，显示打印控制程序Mcu_2中实现。

　　使用时只需将快速测试仪的航空插头与惯性导航系统的航空插座对接，然后按下检测控制按钮即可实现自动顺序测量和LcD参数显示功能，每组测量完成后还会将显示内容自动打印以便保存，所有功能仅需一键操作即可完成。

　　4使用效果

　　经实际使用证明快速测试仪性能指标已经达到设计要求。其中、低阻测量通道(Ω档及KΩ档)的满量程误差在1%以内，高阻测量通道(MΩ档)的满量程误差在5%以内。高阻误差主要由本仪器R/V转换电路改进后的非线性造成，提高测量精度的主要途径是通过软件补偿实现。如果需要进一步减小测量误差，可以选用大于10位精度的A/D转换器或直接采用硬件乘除法运算电路解算。在后续的实验中，利用ADS38乘/除法器构成的解算电路很容易将高阻测量误差限制在1%以内。