F3G40S Τριών-Αξόνων ΟΜΙΧΛΗΣ

F3G40S Τρεις-Παράμετροι απόδοσης FOG άξονα

Αυτό το έγγραφο καθορίζει τις απαιτήσεις και τις μεθόδους για τη χρήση και τη συντήρηση του ενσωματωμένου γυροσκόπιου οπτικών ινών (FOG) τριών αξόνων F3G40S (εφεξής «το προϊόν»).

 

2 Περιγραφή προϊόντος 2.1 Αρχή εργασίας, Λειτουργίες και Πεδίο Εφαρμογής

2.1.1 Αρχή εργασίας

Το προϊόν είναι ένας αδρανειακός αισθητήρας γωνιακού ρυθμού που βασίζεται στο οπτικό φαινόμενο Sagnac, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της γωνιακής ταχύτητας ενός οχήματος κατά μήκος των ευαίσθητων αξόνων του προϊόντος. Η μονάδα ανίχνευσης γωνιακής ταχύτητας είναι ένα πηνίο ίνας. Ένα ψηφιακό κύκλωμα ανίχνευσης κλειστού-βρόχου εξάγει τη διαφορά οπτικής διαδρομής μεταξύ δεξιόστροφα (CW) και αριστερόστροφα (CCW) διαδιδόμενου φωτός που προκαλείται από εξωτερική φυσική γωνιακή ταχύτητα στο πηνίο ίνας, ενώ μετατρέπει το σήμα διαφοράς οπτικής διαδρομής σε σήμα τάσης για κλειστή{3}}τροποποίηση βρόχου για ανάδραση και υπογραφή ανίχνευση γωνιακής ταχύτητας υψηλής-ακρίβειας.

2.1.2 Λειτουργίες

Το προϊόν αποτελείται από μια μονάδα οπτικής ανίχνευσης γωνιακής ταχύτητας και μια μονάδα ανίχνευσης σήματος, που παρέχει δεδομένα γωνιακής αύξησης γυροσκοπίου και πληροφορίες εσωτερικής θερμοκρασίας.

2.1.3 Πεδίο εφαρμογής

Το προϊόν μπορεί να εφαρμοστεί κυρίως σε συστήματα αδρανειακής πλοήγησης μεσαίας έως-μέσης ακρίβειας (INS), συστήματα εντοπισμού θέσης και προσανατολισμού, σερβοσταθεροποιητικά συστήματα και παρόμοιες εφαρμογές.

2.2 Σύνθεση

Τα κύρια συστατικά του προϊόντος είναι τα εξής:

Μονάδα οπτικής διαδρομής: περιλαμβάνει πηγή φωτός SLD, πηνίο ίνας, ενσωματωμένο διαμορφωτή οπτικής φάσης (IOPM), συζεύκτη ινών και φωτοανιχνευτή.

Μονάδα ηλεκτρονικού κυκλώματος: κύκλωμα κίνησης πηγής φωτός, κύκλωμα ανίχνευσης και ελέγχου σήματος.

FOG δομικά στοιχεία

Δεσμευμένες θέσεις τοποθέτησης για επιταχυνσιόμετρα (επιταχυνσιόμετρα MEMS ή επιταχυνσιόμετρα χαλαζία).

2.3 Διαστάσεις και τοποθέτηση

Το περίγραμμα και οι διαστάσεις τοποθέτησης φαίνονται στο σχήμα 1.

Διαστάσεις περιγράμματος: 71,5 mm ± 0,1 mm × 68 mm ± 0,1 mm × 45,0 mm ± 0,1 mm (μήκος × πλάτος × ύψος, συμπεριλαμβανομένης της κεφαλής του αισθητήρα).

Διαστάσεις τοποθέτησης: 58,5 mm ± 0,1 mm × 53,0 mm ± 0,1 mm × 52,5 mm ± 0,1 mm × 44,5 mm ± 0,1 mm;

4 οπές στερέωσης: Φ3.5.

Εικόνα 1 Διάγραμμα συναρμολόγησης και τοποθέτησης F3G40S FOG

 

2.4 Βάρος

Συνολικό βάρος προϊόντος: 310 g ± 10 g.

2.5 Βασικές παράμετροι απόδοσης

Οι κύριες παράμετροι απόδοσης του προϊόντος περιγράφονται λεπτομερώς στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1 Κύριες παράμετροι απόδοσης

Οχι.	Δοκιμαστικό αντικείμενο	Προσδιορισμός
1	Ώρες έναρξης-	3
2	Σταθερότητα πόλωσης (10 δευτ. εξομάλυνση, βαθμός/ώρα)	Μικρότερο ή ίσο με 0,3
3	Επαναληψιμότητα προκατάληψης (βαθμός/ώρα)	Μικρότερο ή ίσο με 0,3
4	Συντελεστής τυχαίας βάδισης (βαθμός /h½)	Μικρότερο ή ίσο με 0,01
5	Μη γραμμικότητα συντελεστή κλίμακας (ppm)	Μικρότερο ή ίσο με 50
6	Επαναληψιμότητα συντελεστή κλίμακας (ppm)	Μικρότερο ή ίσο με 50
7	Θερμοκρασία λειτουργίας (βαθμός)	-45~+70
8	Θερμοκρασία αποθήκευσης (βαθμός)	-55~+80
9	Δυναμικό εύρος (βαθμός/δευτ.)	±500
10	Τάση τροφοδοσίας (V)	+5V
11	Σταθερή-Κατάσταση κατανάλωσης ενέργειας (πλήρες εύρος θερμοκρασίας, W)	Μικρότερο ή ίσο με 8

 

2.6 Μηχανικές και ηλεκτρικές διεπαφές

2.6.1 Απαιτήσεις τροφοδοτικού

Το προϊόν τροφοδοτείται από τροφοδοτικό +5 V DC. Οι απαιτήσεις τροφοδοσίας φαίνονται στον Πίνακα 2:

Πίνακας 2 Απαιτήσεις τροφοδοτικού F3G40S FOG

Οχι.	Είδος	Απαίτηση
1	Ακρίβεια τροφοδοτικού	±5%
2	Κυματισμός τροφοδοτικού (Vpp)	Λιγότερο ή ίσο με 50 mV
3	Ρεύμα ανεφοδιασμού	＞2A

 

2.6.2 Διεπαφή ηλεκτρικής σύνδεσης

Ο σύνδεσμος που χρησιμοποιείται για εξωτερική σύνδεση είναι J30JZLN9ZKCA000. Οι ορισμοί των ακίδων παρέχονται στον Πίνακα 3.

Πίνακας 3 J30JZLN9ZKCA000 FOG Ορισμοί σύνδεσης και σημείου δοκιμής

Pin No.	Ορισμός	Παρατηρήσεις
1	+5V	Είσοδος ισχύος
2	GND	Power Ground
3	Ρεζερβέ	--
4	RXD+	FOG Differential Strobe Positive
5	TXD+	FOG RS422 Έξοδος Θετική
6	+5V	Είσοδος ισχύος
7	GND	Power Ground
8	RXD-	ΟΜΙΧΛΗ Διαφορικό Στροβοσκοπικό Αρνητικό
9	TXD-	FOG RS422 Αρνητική έξοδος

Σημείωση: Κατά τη σύνδεση ή το χειρισμό του προϊόντος, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας ESD σύμφωνα με το GJB 1649-1993.

 

2.6.3 Πρωτόκολλο επικοινωνίας

Διεπαφή επικοινωνίας: Τόσο το RXD όσο και το TXD είναι διαφορικές διεπαφές επικοινωνίας RS422/485. Το RXD χρησιμοποιείται για τη λήψη σήματος στροβοσκοπικού συγχρονισμού διαφορικού παλμού (ή τετραγωνικού κύματος) και το TXD για την έξοδο σήματος σειριακών δεδομένων.

Πρωτόκολλο επικοινωνίας: Η συχνότητα στροβοσκοπικού σήματος δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 kHz. Μετά τη λήψη του στροβοσκοπικού σήματος που πέφτει, το FOG ασφαλίζει τα εσωτερικά γωνιακά δεδομένα αύξησης και αρχίζει να εξάγει το πακέτο δεδομένων γυροσκοπίου μέσω TXD εντός 1 μs. Ο ρυθμός baud είναι 460,8 kbps. Το πακέτο δεδομένων περιέχει 23 byte, το καθένα αποτελούμενο από 1 bit έναρξης, 8 bit δεδομένων και 1 bit διακοπής, χωρίς bit ισοτιμίας.

Τα δεδομένα γωνιακής αύξησης αντιπροσωπεύουν τη συσσωρευμένη γωνιακή μετατόπιση του γυροσκοπίου μεταξύ δύο διαδοχικών σημάτων στροβοσκοπίου. Η μέση γωνιακή ταχύτητα σε μια δεδομένη χρονική περίοδο προκύπτει διαιρώντας τη συσσωρευμένη γωνιακή τιμή αύξησης με το αντίστοιχο χρονικό διάστημα.

 

Η μορφή του πακέτου δεδομένων έχει ως εξής:

Πίνακας 4 Μορφή πακέτου δεδομένων Gyro

Byte No.	Περιεχόμενο
	99 (δεκαεξαδικό)
	66 (δεκαεξαδικό)
	Λέξη κατάστασης, κανονική τιμή: FF (δεκαεξαδική)
	Γωνιακή προσαύξηση άξονα X-Γυροσκοπίου 1, LSB
	Γωνιακή προσαύξηση άξονα X-2
	Γωνιακή προσαύξηση γυροσκοπίου άξονα X-3
	Γωνιακή προσαύξηση 4 -άξονα γυροσκοπίου, MSB
	Γ{0}}Αξονας Γυροσκοπική Γωνιακή Προσαύξηση 1, LSB
	Γωνιακή προσαύξηση 2-άξονα Γ
	Γωνιακή προσαύξηση άξονα Y-γυροσκοπίου 3
	Γ{0}}Αξονας Γυροσκοπική Γωνιακή Προσαύξηση 4, MSB
	Z-γυροσκοπική γωνιακή προσαύξηση 1, LSB
	Γωνιακή προσαύξηση άξονα Z-2
	Gyro Angular Increment 3 -άξονα Z
	Z-γυροσκοπικός άξονας 4, MSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 1, LSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 1, MSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 2, LSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 2, MSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 3, LSB
	Δεδομένα θερμοκρασίας 3, MSB
	Αριθμός καρέ, αυξήσεις κατά 1 σε κάθε μετάδοση, κυκλική μέτρηση
	Άθροισμα ελέγχου, αθροιστικό άθροισμα Byte 3 έως Byte 22

 

Οι ορισμοί των bit λέξης κατάστασης είναι οι εξής:

Πίνακας 5 Κατάσταση Gyro Μορφή δεδομένων Word

bit7	bit6	bit5	bit4	bit3	bit2	bit1	bit0
Ρεζερβέ	Κατάσταση ελέγχου κυκλώματος άξονα Z-	Κατάσταση ελέγχου κυκλώματος άξονα Y-	Κατάσταση ελέγχου κυκλώματος άξονα -	Ρεζερβέ	Κατάσταση οπτικής διαδρομής άξονα Z-	Κατάσταση οπτικής διαδρομής άξονα Y-	Κατάσταση οπτικής διαδρομής άξονα Χ-

Όπου: τα "Δεσμευμένα" bit είναι πάντα 1.

το bit "Circuit Control Status" που έχει οριστεί στο 1 υποδεικνύει την κανονική κατάσταση ελέγχου κυκλώματος FOG. Το ρυθμισμένο στο 0 υποδεικνύει μια μη φυσιολογική κατάσταση ελέγχου.

το bit "Κατάσταση οπτικής διαδρομής" που έχει οριστεί σε 1 υποδεικνύει κανονική λειτουργία οπτικής διαδρομής FOG. ρυθμισμένο στο 0 υποδεικνύει μια μη φυσιολογική κατάσταση οπτικής διαδρομής.

Εάν κατά τη λειτουργία FOG κάποιο από τα παραπάνω δύο bit κατάστασης παραμένει 0, συνοδευόμενο από μη φυσιολογικά δεδομένα γυροσκοπίου, το FOG θα επιστραφεί για επισκευή.

 

3 Εγκατάσταση και αφαίρεση προϊόντος

Απαίτηση

Ο χρήστης είναι υπεύθυνος για την εγκατάσταση και την αφαίρεση του προϊόντος. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το προϊόν δεν πρέπει να υποστεί κρούση, πρόσκρουση ή σύγκρουση, ούτε να εκτελείται μηχανική επεξεργασία στις εξωτερικές του επιφάνειες. Να είστε προσεκτικοί με τα καλώδια και τα χιτώνια οπτικών ινών μεταξύ των συγκροτημάτων FOG και αποτρέψτε την απότομη κάμψη, τη συμπίεση, το τράβηγμα και τη σύγκρουση-.

3.2 Μέθοδοι και διαδικασίες

α) Η επιπεδότητα της επιφάνειας στήριξης πρέπει να είναι καλύτερη από 0,02 mm.

β) Συνιστάται η εφαρμογή ομοιόμορφου στρώματος θερμοαγώγιμης σιλικόνης 0,2–0,5 mm στο κάτω μέρος του προϊόντος κατά την εγκατάσταση.

γ) Κατά τη διάρκεια της δοκιμής του προϊόντος, συνιστάται η τοποθέτηση μιας πλάκας αλουμινίου (μεγαλύτερη από τις διαστάσεις του προϊόντος) κάτω από την επιφάνεια στερέωσης.

δ) Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στη θέση εγκατάστασης του προϊόντος δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 Gauss (G).

3.3 Ανάρτηση-Επιθεώρησης εγκατάστασης

Βεβαιωθείτε ότι όλες οι βίδες στερέωσης συμμορφώνονται με τις διαστάσεις της οπής στερέωσης και ότι έχουν στερεωθεί καλά.

4 Λειτουργικές Διαδικασίες

4.1 Προ-Επιθεώρηση χρήσης

Επιθεωρήστε το προϊόν για σωματικές βλάβες όπως σημάδια σύγκρουσης.

4.2 Οδηγίες χρήσης προϊόντος

Τοποθετήστε το προϊόν στο όχημα και συνδέστε σωστά τα καλώδια σύμφωνα με τον Πίνακα 3.

Πραγματοποιήστε τη σύνδεση δεδομένων σύμφωνα με το πρωτόκολλο επικοινωνίας που καθορίζεται στην Ενότητα 2.6.3.

4.3 Προφυλάξεις

α) Το συγκρότημα FOG τριών αξόνων δεν πρέπει να υποβάλλεται σε συχνή ενεργοποίηση/απενεργοποίηση κατά τη χρήση, καθώς αυτό μπορεί να υποβαθμίσει την απόδοση του FOG και να μειώσει τη διάρκεια ζωής του.

β) Πριν ενεργοποιήσετε το συγκρότημα FOG τριών-αξόνων, επιθεωρήστε το σύστημα τροφοδοσίας για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν βραχυκυκλώματα μεταξύ των ηλεκτρικών σημείων του τροφοδοτικού ή μεταξύ του περιβλήματος FOG και τυχόν ηλεκτρικών σημείων.

γ) Εάν το προϊόν παρουσιάζει μη φυσιολογική λειτουργία, συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή. Απαγορεύεται αυστηρά η μη εξουσιοδοτημένη αποσυναρμολόγηση και επισκευή.

δ) Το συγκρότημα FOG τριών-αξόνων είναι ένα όργανο ακριβείας. Χειριστείτε με προσοχή κατά τη χρήση και τη μεταφορά.

ε) Διασφαλίστε τη σωστή σύνδεση των γραμμών σήματος εισόδου προϊόντος, των γραμμών σήματος εξόδου και των γραμμών τροφοδοσίας.

στ) Πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας από την ESD κατά το χειρισμό του προϊόντος.

ζ) Τα οπτικά εξαρτήματα στο συγκρότημα FOG τριών-αξόνων είναι ευαίσθητα στην υγρασία. Όπου είναι εφικτό, συνιστάται το INS να ενσωματώνει ερμητική σφράγιση.

i) Η ένταση του μαγνητικού πεδίου περιβάλλοντος στη θέση του προϊόντος πρέπει να είναι μικρότερη από 1 Gauss.

5 Συντήρηση

Πριν από την εγκατάσταση στο όχημα, το προϊόν πρέπει να ενεργοποιείται τουλάχιστον μία φορά κάθε 6 μήνες για διάρκεια 3600 δευτερολέπτων. Δεν απαιτείται δοκιμή ηλεκτρικών παραμέτρων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ισχύος-.

Μετά την εγκατάσταση στο όχημα, το προϊόν πρέπει να ενεργοποιείται τουλάχιστον μία φορά το χρόνο για διάρκεια 3600 δευτερολέπτων. Δεν απαιτείται δοκιμή ηλεκτρικών παραμέτρων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ισχύος-.

6 Κοινά σφάλματα και αντιμετώπιση προβλημάτων

Το προϊόν είναι σε σφραγισμένη κατάσταση. Εάν παρουσιαστεί κάποιο σφάλμα στον ιστότοπο του χρήστη, η επιδιόρθωση-στον ιστότοπο δεν είναι δυνατή. το προϊόν πρέπει να επιστραφεί στον κατασκευαστή για σέρβις.

Τα παρακάτω παραθέτουν πιθανά φαινόμενα βλάβης που δεν προέρχονται από το ίδιο το προϊόν, όπως φαίνεται στον Πίνακα 6. Για τυχόν άλλα τεχνικά προβλήματα που προκύπτουν κατά τη χρήση, επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή.

Πίνακας 6 Κοινά σφάλματα και αντιμετώπιση προβλημάτων

Οχι.	Σύμπτωμα σφάλματος	Ανάλυση αιτίας	Μέθοδος αντιμετώπισης προβλημάτων
1	Το προϊόν είναι ενεργοποιημένο, η ένδειξη +5 V αμπερόμετρο είναι ουσιαστικά μηδέν	Το προϊόν δεν τροφοδοτείται ή το ρεύμα τροφοδοσίας είναι πολύ χαμηλό	Ελέγξτε το κύκλωμα τροφοδοσίας και τροφοδοσίας. επαναφέρετε την ισχύ στο προϊόν
2	Το προϊόν είναι ενεργοποιημένο, η ένδειξη +5 V αμπερόμετρο είναι φυσιολογική, αλλά το πρόγραμμα απόκτησης υπολογιστή δεν λειτουργεί	Δυσλειτουργία του συστήματος απόκτησης εξοπλισμού δοκιμής	Ελέγξτε τα καλώδια σύνδεσης και την τροφοδοσία του εξοπλισμού
		Σύγκρουση προγράμματος λογισμικού	Κάντε επανεκκίνηση του υπολογιστή

 

7 Απαιτήσεις μεταφοράς και αποθήκευσης

7.1 Προφυλάξεις κατά τη μεταφορά

Τοποθετήστε το προϊόν σύμφωνα με τον προσανατολισμό που υποδεικνύεται στο κουτί συσκευασίας.

Η μεταφορά επιτρέπεται οδικώς, σιδηροδρομικώς, αεροπορικώς και θαλάσσης.

Βεβαιωθείτε ότι το κουτί συσκευασίας είναι καλά στερεωμένο στο φορέα για να αποτρέψετε τη μετακίνηση κατά τη μεταφορά.

7.2 Συνθήκες αποθήκευσης, διάρκεια ζωής και προφυλάξεις

Τα προϊόντα που τοποθετούνται σε κουτιά συσκευασίας θα πρέπει να αποθηκεύονται υπό τυπικές συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης σε αποθήκη με κλιματισμό-. Η θερμοκρασία περιβάλλοντος πρέπει να είναι 25 βαθμοί ± 10 μοίρες, η σχετική υγρασία 30%–70%, και η ισχύς του μαγνητικού πεδίου του περιβάλλοντος πρέπει να είναι μικρότερη από 10 Gauss.

Η διάρκεια ζωής του προϊόντος είναι 15 χρόνια.

 

8 Οδηγίες αποσυσκευασίας

Επιθεωρήστε την εξωτερική συσκευασία για σωματικές βλάβες όπως σημάδια σύγκρουσης.

Βεβαιωθείτε ότι το προϊόν και όλα τα αξεσουάρ είναι πλήρη, όπως περιγράφεται στον Πίνακα 7.

Εκτελέστε διαδικασίες προστασίας ESD κατά την αφαίρεση του προϊόντος.

Πίνακας 7 Λίστα ελέγχου παράδοσης προϊόντων

Οχι.	Είδος	Ποσότητα
1	Γυροσκόπιο οπτικών ινών F3G40S	1
2	Κουτί συσκευασίας συναρμολόγησης FOG	1
3	Έκθεση δοκιμής συναρμολόγησης FOG	1
4	Υποδοχή J30JZ/XN9TJCAL01	1
5	Πιστοποιητικό Συμμόρφωσης	1