[发明专利]一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备及方法

说明书

一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备用于对谐振子(1)进行在线调频调谐，该设备包括激光器(2)、三自由度平面运动台(3)、频差测量电路(4)和计算机控制系统(5)；所述激光器(2)用于调整谐振子(1)的局部质量；所述谐振子(1)可拆卸的安装在三自由度平面运动台(3)上；所述三自由度平面运动台(3)用于调整谐振子(1)的姿态和位置；所述频差测量电路(4)用于测量谐振子(1)的参数，并输出给计算机控制系统(5)；所述计算机控制系统(5)用于控制激光器(2)、三自由度平面运动台(3)和频差测量电路(4)。

技术领域

本发明涉及一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备及方法，属于传感器加工领域。

背景技术

现有的固体振动陀螺，对于核心谐振子的轴对称性能要求极高，一般的机械加工手段很难实现对谐振子性能的要求。通常而言，需要对机械加工获得的谐振子进行后续的精加工处理，去除多余质量，使得谐振子调频、调谐。目前针对谐振子的轴对称性精加工处理需求，现有技术的方式为人工反复多次的测量、计算、去重，因此现有技术在以下几方面存在很大的不足：一、很难精确得到谐振子主轴；二、陀螺需要不停拆装，很难保证测量轴的一致性和重复性；三、容易出现计算偏差和人工误差。

在公开号为CN105312771B《用于轴对称结构谐振子调平的激光设备及其方法》的专利中，采用步进敲击激励、激光测振仪检测的方式，需要对全角度都进行一次激励和检测，才可以完成一次调频工作，该设备的结构复杂、效率较低、精度较低、成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备及方法，该设备及方法能够自动判断陀螺谐振子的振动主轴和频率，并通过激光器精确修形，使得谐振子的频差降低，达到调频、调谐的作用。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，包括激光器、三自由度平面运动台、频差测量电路和计算机控制系统；

所述激光器用于调整谐振子的局部质量；所述谐振子可拆卸的安装在三自由度平面运动台上；所述三自由度平面运动台用于调整谐振子的姿态和位置；所述频差测量电路用于测量谐振子的参数，并输出给计算机控制系统；所述计算机控制系统用于控制激光器、三自由度平面运动台和频差测量电路。

上述固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，所述三自由度平面运动台调整谐振子的姿态和位置，使谐振子的侧壁始终与激光器输出的激光平行。

上述固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，所述频差测量电路测量谐振子的参数包括但不限于谐振频率、振动幅值、品质因数。

上述固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，所述计算机控制系统根据谐振子的参数，能够计算谐振子的主轴、频差和质量分布。

上述固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，所述计算机控制系统根据谐振子的参数，判断谐振子的频差是否满足预设值要求。

上述固体振动陀螺谐振子在线调频调谐设备，所述计算机控制系统对频差测量电路测量的谐振子的参数进行显示和存储。

一种固体振动陀螺谐振子在线调频调谐方法，包括如下步骤：

步骤一、将谐振子安装在三自由度平面运动台上，使谐振子与三自由度平面运动台的转动轴重合；同时使谐振子的侧壁与激光器输出的激光平行；

步骤二、对谐振子的X轴和Y轴分别进行多次激励，频差测量电路测量谐振子的参数后输出给计算机控制系统；

步骤三、计算机控制系统判断谐振子的参数是否满足要求，若谐振子的参数满足要求，则固体振动陀螺谐振子在线调频调谐结束；否则计算机控制系统计算谐振子的轻轴位置点然后转入步骤四；