Overview
1简介
光纤陀螺作为一种新型全固态陀螺，具有启动快、测量范围广和可靠性高等优点。F2X64型是一款双轴低精度光纤陀螺仪可应用于车载稳定平台、导引头，吊仓等领域。
1.1 应用范围
该说明书仅适用于F2X64型产品，包含了性能指标、技术条件、外形尺寸及安装使用。其中，技术条件包括产品的环境范围、电气性能、物理特征。
1.2 主要参数
1.2.1 光纤陀螺仪主要性能指标：
表1 产品主要性能指标
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零偏稳定性 |
≤0.5°/hr(1σ,10s) |
≤1.0°/hr(1σ,10s) |
2h连续测试，10s平滑结果 |
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稳定时间 |
＜10s |
＜10s |
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零偏重复性 |
≤0.5°/hr(1σ) |
≤1.0°/hr(1σ) |
3次测试数据计算结果 |
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全温零偏重复性 |
≤0.5°/hr |
≤1.0°/hr |
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|
标度因数非线性度 |
≤30 ppm(1σ) |
≤50 ppm(1σ) |
常温 |
|
标度因数重复性 |
≤50 ppm(1σ) |
≤100 ppm(1σ) |
常温 |
|
动态范围 |
±400°/s |
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带 宽 |
≥100 Hz |
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工作温度 |
-40℃～+65℃ |
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储存温度 |
-50℃～+70℃ |
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振动条件 |
4.2g,20Hz～2000Hz |
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1.2.2 力学测试
1.2.2.1 正弦扫描振动
陀螺按振动方向通过工装固定在振动台上，陀螺仪进行3个方向的正弦扫描，分别对应于X轴、Y轴、Z轴方向。振动步骤；振动台加激磁，给陀螺仪加电，预热一定时间后（陀螺启动时间），测试陀螺仪输出值，约5min；进行正弦振动。振动条件：20Hz-2000Hz ，扫描时间5min，幅值4.2g。振动过程中，记录陀螺仪输出。
随机振动
振动频率：20Hz~2000Hz
振动时间：各轴分别为5min
振动方向：X、Y、Z轴
振动谱图：见附图1
图1振动谱图
指标要求：
光纤陀螺在20HZ～2000Hz范围正弦扫频扫描无谐振；
随机振动：振中零偏值与前后零偏平均值的绝对值要求小于1º/h。
1.2.2.2 机械冲击按表2的要求。
表2冲击试验条件
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峰值加速度（g） |
30 |
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持续时间（ms） |
10 |
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冲击次数 |
每个方向3次 |
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波形 |
半正弦波 |
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方向 |
X、Y、Z |
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注：两次冲击之间间隔不小于1.5s |
冲击过程中，产品处于通电状态，完成机械冲击产品，应能正常工作，冲击前后零位变化值小于1º/h。
2 通信协议
2.1 光纤陀螺通信协议
2.1 RS-422方式
a) 波特率：921600bps；
b) 数据刷新率：500Hz
c) 通讯帧格式
每帧数据包含 8 个字节，第一个字节为 A5，第二、三、四字节为水平方向陀螺的高中低八位数据，五六七字节为垂直方向高中低八位数据，第八字节为第二字节至第七字节对应每位异或的结果。
格式见表 2，每字节 11 位，顺序为： 起始位 1 位
数据位 8 位（先发送低后高）,奇校验位 1 位,停止位 1 位
d) 通讯规则
陀螺采用广播式发数
表 3 输出数据帧各字节格式
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字节数 |
意义 |
位 7 |
位 6 |
位 5 |
位 4 |
位 3 |
位 2 |
位 1 |
位 0 |
|
1 |
帧头 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
2 |
平陀螺高 8 位 |
PD23 |
PD22 |
PD21 |
PD20 |
PD19 |
PD18 |
PD17 |
PD16 |
|
3 |
平陀螺中 8 位 |
PD15 |
PD14 |
PD13 |
PD12 |
PD11 |
PD10 |
PD9 |
PD8 |
|
4 |
平陀螺低 8 位 |
PD7 |
PD6 |
PD5 |
PD4 |
PD3 |
PD2 |
PD1 |
PD0 |
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5 |
垂陀螺高 8 位 |
CD23 |
CD22 |
CD21 |
CD20 |
CD19 |
CD18 |
CD17 |
CD16 |
|
6 |
垂陀螺中 8 位 |
CD15 |
CD14 |
CD13 |
CD12 |
CD11 |
CD10 |
CD9 |
CD8 |
|
7 |
垂陀螺低 8 位 |
CD7 |
CD6 |
CD5 |
CD4 |
CD3 |
CD2 |
CD1 |
CD0 |
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8 |
帧校验 |
第 2～7 字节按位异或 |
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3 接线定义
陀螺仪电气接口采用 J30-15ZK 连接器，节点定义见表4。
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接点号 |
接点定义 |
标 记 |
颜 色 |
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1 |
串口T+ |
TX+ |
黄色 |
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2 |
串口T- |
TX- |
桔色 |
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3 |
串口R+ |
RX+ |
蓝色 |
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4 |
串口R- |
RX- |
绿色 |
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5、13 |
电源+5V |
+5V |
红色 |
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6、7 |
电源地 |
GND |
黑色 |
4 外形尺寸图
水平双轴光纤陀螺仪外形尺寸：64mm×60mm×42mm，安装尺寸：四孔 53mm×57 mm，安装螺钉：4 个 M3 螺钉，外形及安装尺寸见图 2 所示。
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