2018年 第8期
仪表技术与传感器
Instrument Technique and Sensor
2018 No.8
收稿日期:2017
-12-11集成光波导陀螺高可靠性数据传输设计
王红宇1,孟立凡1,黄广炎2,刘春美3,王威舒1,降 帅1
(1.中北大学电子测试技术国防科技重点实验室,山西太原 030051;
2.北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081;
3.公安部第一研究所,北京 100048)
摘要:针对集成光波导陀螺在全温度范围内的长时间长距离测试中数据传输需求,进行了基于RS422通信协议的数据传输设计三分析了转动测试过程中强电磁噪声干扰对数据传输的影响,采用滑动窗口消抖的信号接收方式,有效消除了外部电磁干扰噪声的影响;经实验验证,数据传输稳定可靠,
无丢数二失真,满足系统测试需求三
关键词:集成光波导陀螺;RS422通信协议;强电磁噪声;滑动窗口;数据传输;通信中图分类号:TN913 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2018)08-0025-03
Design of High Reliable Data Transmission for Resonant Integrated Optical Gyro
WANG Hong-yu 1,MENG Li-fan 1,HUANG Guang-yan 2,LIU Chun-mei 3,WANG Wei-shu 1,JIANG Shuai 1
(1.National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology ,North University of China ,Taiyuan 030051,China ;2.State Key Laboratory of Explosion Science and Technology ,Beijing Institute of Technology ,Beijing 100081,China ;
3.First Research Institute of the Ministry of Public Security ,Beijing 100048,China )
Abstract :A high reliable data transmission based on RS422communication protocol is carried out for the data transmission requirement of long time and long distance test of resonant integrated optical gyro in full temperature range.The influence of strong electromagnetic noise on the data transmission was analyzed and used the data-receiving mode of the sliding-window which can e-liminate signal jitter to solve the question.The experiments proved that data transmission is stable and reliable without data loss and distortion,and meeting the requirements of the system test.Keywords :resonant integrated optical gyro;RS422communication protocol;strong electromagnetic noise;siding window;data
transmission;communication
0 引言
集成光波导陀螺(resonant integrated optical gyro,RIOG)作为一种新型的角速度传感器,在高精度二高可靠性二小型化二集成化方面具有优势,已成为各大科研机构的研究热点三受限于微纳加工工艺水平和小型化二窄线宽的激光器,RIOG 还处于实验室研究测试阶段三目前,针对RIOG 转动测试的数据传输,主要有有线和无线两种方式,有线方式需要电子滑环,用在普通高精密转台,对转台上的陀螺系统供电,鉴于滑环的交叉干扰(如电源纹波二信号之间的耦合),一般用于演示验证实验的模拟信号传输,对信号的检测精度要求不高[1];无线方式可避免电子滑环的干扰噪声,但要求工作环境无电磁干扰,传输可靠性和距离上也具有一定的局限性,一般用于RIOG 初步的标定实验三
本文针对RIOG 的工程样机在全温度范围内的长时间长距离测试需求,考虑到高精密温控速率转台的金属屏蔽作用,采用有线方式进行信号传输,为了避免滑环通道之间的干扰噪声,增加传输的可靠性,将陀螺信号进行数字化后再以差动的方式传输,因此,本文设计了一种基于RS422通信协议的RIOG 样机测试系统[2],利用两对长距离电缆线(>10m)作为信号传输线,同时,考虑到测试环境中的强电磁噪声,通过对软件程序进行改进优化,设计了滑动窗口消抖的数据接收方式,实现上位机与陀螺样机之间数据的可靠传输三经实验验证,系统工作正常,数据传输稳定,无丢数二失真,满足系统测试需求三1 集成光波导陀螺样机系统测试方案
基于RS422通信协议的RIOG 样机测试系统框图如图1所示,将陀螺样机置于高精密温控速率转台上[3-6],该转台采用金属屏蔽层进行密封,给陀螺样机提供一个恒温的转动测试环境三以转台上
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