【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化测试设备，尤其涉及转台校准装置。
技术介绍
1、目前，各地面支援系统中的自动化测试设备每年都需要计量，各地面支援系统中的自动化测试设备中的目标模拟器转台、程控转台、三轴转台等设备，现阶段的计量模式已无法满足现有计量需求，出现了局势可控度低、临时性任务多、计量时效性差等问题。急需研制一套地面支援系统转台快速校准装置，实现小型化、实时化、快速化及自动化的角位置校准。
2、目前，速率位置转台以及摇摆台的角位置校准方式主要采用的是棱体加光管的方式。但是此方法操作步骤较复杂，效率较低，无法满足大量惯导测试设备角位置快速校准的需求。同时，对于一些精度较低的惯导测试设备，采用目前的角位置校准方法成本较高。尤其机器人关节臂可多臂同时转动，采用棱体加光管的检测方式，缺少相应的安装回转轴，很难实现棱体的安装。数控机床采用多轴、多件同时加工的工作特点，对其进行角度校准的过程中，回转轴产生遮挡，而无法进行校准。可以看到，现有多轴回转类设备因没有安装接口或产生光学遮挡而无法校准，所以现有的角位置校准方式已经不能满足现有的角位置校准需求。
技术实现思路
1、本专利技术需解决的技术问题是提供一种操作方便、测量精度高的转台测角装置和方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了基于陀螺测角仪的转台测角装置，采取技术方案如下：
3、所述转台测角装置包括转台检定仪和显示装置，其中转台检定仪由光学机构、抖动偏频机构、数据采集控制模块构成；
4、所述光
5、进一步的，所述光学机构包括石英晶体、压电陶瓷、球面镜、平面镜、单光电探测器、双光电探测器、合光棱镜，由石英晶体与阴阳极共同构成微晶谐振腔，微晶谐振腔加工成四边形，微晶谐振腔内充有hene混合气体，阴阳极采用共阴极的连接方式，激励混合气体，产生等离子气体，形成激光束；微晶谐振腔腔体内采用球面镜作为光束的全反射镜，安装上端两侧；在微晶谐振腔中，平面镜作为输出镜及反射镜，与单光电探测器安装在左下端，利用单光电探测器监测光路中的光强信号强度，控制与两个球面镜相连的两个压电陶瓷运动，使微晶谐振腔的腔长保持一定；合光棱镜配合双光电探测器安装右下端，合光棱镜将腔内顺时针运行的光波cw和逆时针运行的光波ccw合并到夹角只有角分量级的同一方向上，并且通过半反半透膜使两束光波合成时强度基本相等，形成干涉条纹；双光电探测器探测干涉条纹得到角位置校准信号输出。
6、进一步的，在激光产生及传播的过程中，在微晶谐振腔的一侧加入吸气剂，与腔内的废气中和，保持腔内气压稳定。
7、进一步的，所述抖动偏频机构为压电驱动方式的抖动机构，采用方波驱动方式，所述抖动偏频机构包括抖动弹簧、抖动控制器、抖动反馈传感器，抖动弹簧分别与激光陀螺本体、压电陶瓷是通过胶粘方式进行固连，抖动传感器检测抖动，在抖动角度过零时刻，触发抖动控制器，通过功率放大电路输出三态方波，驱动压电陶瓷产生变形带动抖动弹簧，从而带动激光陀螺本体产生交变偏频，将激光陀螺的锁区转化为动态锁区。
8、进一步的，角度误差校准的方法是：转台检定仪开机后，保持转台检定仪静止状态不动，在一定时间内每秒进行若干次角位置采集，最终取采集的角位置的平均值作为地球旋转、机抖陀螺零漂及标度因数引起的误差值，自动存储该误差值，在后续进入角位置测量时，每个角位置测量值都将扣除该误差值。
9、进一步的，显示装置与转台检定仪采用分体方式，采用蓝牙无线传输模块进行数据传输，完成转台检定仪相关参数的实时观测、数据的自动处理、记录的自动保存功能。
10、优选地，所述转台检定仪采用整机包裹式设计，减少可拆卸结构，喷涂防噪声漆。
11、根据本专利技术的又一方面，提供了一种基于陀螺测角仪的转台测角方法，采取技术方案如下：
12、测角装置在进行转台角位置计量前，首先进行角度补偿系数计量，校正转台检定仪自身360°内的角度的准确性，具体操作步骤如下：
13、1.校准前，将转台检定仪按照使用条件固定在峰峰值1″的数显分度头上；
14、2.打开转台检定仪，进行角度误差校准，校准期间，保持转台检定仪与数显分度头静止不动至校准提示时间终止为止，记录并存储该角度误差；
15、3.将数显分度头调至0点位置清零；
16、4.对转台检定仪进行角度清零；
17、5.顺时针或逆时针转动转动数显分度头至360°，观察并记录转台检定仪的示数a1；
18、6.对转台检定仪进行角度补偿系数计算，角度补偿系数m＝360°/a1，记录并存储该角度补偿系数；
19、转台检定仪完成顺时针和逆时针两个方向角度系数补偿后，将转台检定仪角度清零，进行转台角位置计量，最终输出经过角度误差和角度补偿系数自校准后的角测量值。
20、与现有技术对比，本专利技术益效果如下：
21、本专利技术基于陀螺测角仪的转台测角装置，操作方便，适用于各类转台的测角。采用机抖陀螺，通过加入抖动偏频机构，缩小闭锁区域、提高测角装置的精度。转台检定仪采用整机包裹式设计，减少可拆卸结构，特殊防噪声漆喷涂等方式增强整体测角仪的封闭性，减小测角装置的噪声。通过角度误差校准及系数补偿功能，减小由地球旋转等因素引起的影响，提高了测角装置的计量精度。本专利技术在高精度整周动态测量的同时，整个过程还能实现自动化，方便系统的控制与数据的采集与分析。
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1.一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，包括转台检定仪和显示装置，其中转台检定仪由光学机构、抖动偏频机构、数据采集控制模块构成；
2.根据权利要求1所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，所述光学机构包括石英晶体、压电陶瓷、球面镜、平面镜、单光电探测器、双光电探测器、合光棱镜，由石英晶体与阴阳极共同构成微晶谐振腔，微晶谐振腔加工成四边形，微晶谐振腔内充有HeNe混合气体，阴阳极采用共阴极的连接方式，激励混合气体，产生等离子气体，形成激光束；微晶谐振腔腔体内采用球面镜作为光束的全反射镜，安装上端两侧；在微晶谐振腔中，平面镜作为输出镜及反射镜，与单光电探测器安装在左下端；合光棱镜配合双光电探测器安装右下端，合光棱镜将腔内顺时针运行的光波CW和逆时针运行的光波CCW合并到夹角只有角分量级的同一方向上，并且通过半反半透膜使两束光波合成时强度基本相等，形成干涉条纹；双光电探测器探测干涉条纹得到角位置校准信号输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，在激光产生及传播的过程中，在微晶谐振腔的一侧加入吸气剂，与腔内
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，所述抖动偏频机构为压电驱动方式的抖动机构，采用方波驱动方式，所述抖动偏频机构包括抖动弹簧、抖动控制器、抖动反馈传感器，抖动弹簧分别与激光陀螺本体、压电陶瓷是通过胶粘方式进行固连，抖动传感器检测抖动，在抖动角度过零时刻，触发抖动控制器，通过功率放大电路输出三态方波，驱动压电陶瓷产生变形带动抖动弹簧，从而带动激光陀螺本体产生交变偏频，将激光陀螺的锁区转化为动态锁区。
5.根据权利要求1所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，角度误差校准的方法是：转台检定仪开机后，保持转台检定仪静止状态不动，在一定时间内每秒进行若干次角位置采集，最终取采集的角位置的平均值作为地球旋转、机抖陀螺零漂及标度因数引起的误差值，自动存储该误差值，在后续进入角位置测量时，每个角位置测量值都将扣除该误差值。
6.根据权利要求1所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，所述转台检定仪采用整机包裹式设计，减少可拆卸结构，喷涂防噪声漆。
7.基于权利要求1至6任一项所述陀螺测角仪的转台测角装置的测角方法，其特征在于，测角装置在进行转台角位置计量前，首先进行角度补偿系数计量，校正转台检定仪自身360°内的角度的准确性，具体操作步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，包括转台检定仪和显示装置，其中转台检定仪由光学机构、抖动偏频机构、数据采集控制模块构成；
2.根据权利要求1所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，所述光学机构包括石英晶体、压电陶瓷、球面镜、平面镜、单光电探测器、双光电探测器、合光棱镜，由石英晶体与阴阳极共同构成微晶谐振腔，微晶谐振腔加工成四边形，微晶谐振腔内充有hene混合气体，阴阳极采用共阴极的连接方式，激励混合气体，产生等离子气体，形成激光束；微晶谐振腔腔体内采用球面镜作为光束的全反射镜，安装上端两侧；在微晶谐振腔中，平面镜作为输出镜及反射镜，与单光电探测器安装在左下端；合光棱镜配合双光电探测器安装右下端，合光棱镜将腔内顺时针运行的光波cw和逆时针运行的光波ccw合并到夹角只有角分量级的同一方向上，并且通过半反半透膜使两束光波合成时强度基本相等，形成干涉条纹；双光电探测器探测干涉条纹得到角位置校准信号输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于陀螺测角仪的转台测角装置，其特征在于，在激光产生及传播的过程中，在微晶谐振腔的一侧加入吸气剂，与腔内的废气中和，保持腔内气压稳定。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于陀螺测角仪的转...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小婷，宋志强，江宇璇，马树利，李宗昆，张鑫，谭超，李俊萧，郑江慧，
申请(专利权)人：北京振兴计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：
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