F3G20 3{2}}축 FOG

F3G20 3-축 FOG 성능 매개변수

이 문서는 F3G20 3-축 광섬유 자이로스코프(이하 "제품")의 작동 및 유지 관리에 대한 요구 사항과 방법을 지정합니다.

제품소개 제품 작동 원리, 기능 및 적용 범위

작동 원리

본 제품은 광학 사냑 효과(Optical Sagnac Effect)를 기반으로 한 관성 각속도 센서로, 제품의 민감축을 따라 캐리어의 각속도를 측정하는 데 사용됩니다. 본 제품의 각속도 감지부는 섬유 코일입니다. 광섬유 코일이 감지한 외부 물리적 각속도에 의해 발생하는 시계 방향과 반시계 방향 전파 사이의 광 경로차를 추출하기 위해 디지털 폐-루프 검출 회로가 사용되며, 광 경로차 신호에서 변환된 전압 신호는 폐-루프 피드백 및 제어를 거쳐 신호 변조 및 복조를 구현하여 고정밀 각속도 신호 검출의 목적을 달성합니다.-

기능

본 제품은 광학 각속도 감지부와 신호 감지부로 구성되어 자이로 각도 증분 정보와 내부 온도 정보를 제공합니다.

적용범위

이 제품은 주로 중{0}}~-고정밀 관성 항법 시스템, 위치 확인 시스템, 서보 안정화 시스템 등에 적용 가능합니다.

구성

제품은 주로 다음 구성 요소로 구성됩니다.

광학 장치: SLD 광원, 광섬유 코일, 통합 광학 위상 변조기, 광섬유 커플러 및 광학 검출기를 포함합니다.

회로 유닛: 광원 구동 회로, 신호 감지 및 제어 회로;

자이로 구조 부품

치수 및 설치 도면

치수 및 설치 도면은 그림 1에 나와 있습니다.

전반적인 차원: 52mm±0.1mm × 51mm±0.1mm × 52mm±0.1mm (L×W×H);

설치 크기: 44mm±0.1mm × 44mm±0.1mm;

4×장착 구멍 M3, 깊이 6mm.

 

그림 1 F3G20 3-Axis 광섬유 자이로스코프 어셈블리 설치 회로도

 

무게

총 제품 무게 < 300g.

 

주요 성능 매개변수

제품의 주요 성능 매개변수는 표 1에 자세히 설명되어 있습니다.

표 1 주요 성능 매개변수

아니요.	테스트 항목	기술 요구 사항
1	전체 치수	52×51×52
2	시작-시간(초)	3
3	널 바이어스(도/h)	1보다 작거나 같음
4	실온에서의 바이어스 안정성. (10초 스무딩, 정도/h)	1보다 작거나 같음
5	온도 하에서 바이어스 안정성. 변화(1도/분, 100초 스무딩, 각도/h)	1보다 작거나 같음
6	바이어스 반복성(도/h)	1보다 작거나 같음
7	바이어스 자기 감도(도 /h/Gs)	0.2 이하
8	랜덤 워크 계수(도/√h)	0.1 이하
9	배율 비-선형성(ppm)	50 이하
10	스케일 팩터 비대칭(ppm)	20 이하
11	스케일 팩터 반복성(ppm)	50 이하
12	임계값(도/h)	0.5 이하
13	분해능(도/h)	0.5 이하
14	대역폭(Hz)	200 이상
15	작동 온도(도)	-45-+70
16	보관온도(도)	-55-+80
17	동적 범위(도/초)	±500
18	공급 전압(V)	+5
19	꾸준한-상태 전력 소비(W)	4 이하
20	전체-온도 꾸준한-상태 전력 소비(W)	8 이하
21	시작-돌입 전류(A)	＜2

 

기계 및 전기 인터페이스

전원 공급 장치 요구 사항

이 제품은 +5V DC로 전원이 공급됩니다. 전원 공급 장치 요구 사항은 표 2에 나와 있습니다.

표2 F3G20 3-축 광섬유 자이로스코프전원 공급 장치 요구 사항

아니요.	이름	요구사항
1	전원 공급 정확도	±5%
2	전원 공급 리플(Vpp)	50mV 이하
3	공급 전류	＞2A

 

전기 연결 인터페이스

제품의 외부 연결에 사용되는 커넥터는 J30JZLN9ZKCA000이며 정의는 표 3을 참조하십시오.

표 3 J30JZLN9ZKCA000 자이로스코프 커넥터 및 테스트 포인트 정의

핀번호	정의	주목
1	+5V	전원 입력
2	접지	전원 GND
3	예약된	--
4	RXD+	자이로 차동 스트로브 +
5	TXD+	자이로 RS422 출력 +
6	+5V	전원 입력
7	접지	전원 GND
8	RXD-	자이로 차동 스트로브 -
9	TXD-	자이로 RS422 출력 -

참고: 이 제품에 연결하거나 취급할 때 -정전기 방지 조치는 GJB 1649-1993에 따라 수행되어야 합니다.

 

통신 프로토콜

통신 인터페이스: RXD와 TXD는 모두 RS422/485 차동 통신 인터페이스입니다. RXD는 차동 펄스(또는 구형파) 동기 스트로브 신호를 수신하는 데 사용되고 TXD는 직렬 데이터 신호 출력에 사용됩니다.

통신 프로토콜: 스트로브 신호 주파수는 1kHz를 초과해서는 안 됩니다. 자이로는 스트로브 신호의 하강 에지를 수신한 후 내부 각도 증분 데이터를 래치하고 1μs 이내에 TXD를 통해 자이로 데이터 패킷을 출력하기 시작합니다. 전송 속도는 460.8kbps입니다. 데이터 패킷에는 23바이트가 포함됩니다. 각 바이트에는 시작 비트 1개, 데이터 비트 8개, 정지 비트 1개가 있으며 패리티 비트는 없습니다.

각도 증분 정보는 두 개의 스트로브 신호 사이의 시간 간격 동안 자이로의 각도 증분 값입니다. 일정 기간 동안 누적된 각도 증분 값을 해당 시간 간격으로 나누면 해당 기간 동안 자이로의 평균 각속도가 제공됩니다.

데이터 패킷 형식은 다음과 같습니다.

표 4 자이로 데이터 패킷 형식

바이트 번호	콘텐츠
	0x99(16진수)
	0x66(16진수)
	상태 워드, 일반 값은 0xFF(Hex)입니다.
	X 자이로 각도 증분 1, LSB
	X 자이로 각도 증분 2
	X 자이로 각도 증분 3
	X 자이로 각도 증분 4, MSB
	Y 자이로 각도 증분 1, LSB
	Y 자이로 각도 증분 2
	Y 자이로 각도 증분 3
	Y 자이로 각도 증분 4, MSB
	Z 자이로 각도 증분 1, LSB
	Z 자이로 각도 증분 2
	Z 자이로 각도 증분 3
	Z 자이로 각도 증분 4, MSB
	온도 데이터 1, LSB
	온도 데이터 1, MSB
	온도 데이터 2, LSB
	온도 데이터 2, MSB
	온도 데이터 3, LSB
	온도 데이터 3, MSB
	전송당 1씩 증가하는 프레임 번호, 순환 카운팅
	체크섬, 바이트 3~22의 합계

 

상태어의 의미는 다음과 같습니다.

표 5 자이로 상태 워드 데이터 형식

비트7	비트6	비트5	비트4	비트3	비트2	비트1	비트0
예약된	Z-축 회로 제어 상태	Y-축 회로 제어 상태	X-축 회로 제어 상태	예약된	Z-축 광학 경로 상태	Y-축 광학 경로 상태	X-축 광학 경로 상태

여기서: "예약된" 비트는 일반적으로 1입니다.

"회로 제어 상태" 비트: 1은 정상적인 자이로 회로 제어 상태를 나타냅니다. 0은 비정상적인 제어 상태를 나타냅니다.

"광학 경로 상태" 비트: 1은 정상적인 자이로 광학 경로 작동을 나타냅니다. 0은 비정상적인 자이로 광 경로 상태를 나타냅니다.

자이로 작동 중에 위의 두 상태 비트 중 하나라도 지속적으로 0이고 비정상적인 자이로 데이터가 동반되면 수리를 위해 자이로를 반환해야 합니다.

 

제품 설치 및 제거

요구사항

제품의 설치 및 제거에 대한 책임은 사용자에게 있습니다. 이 과정에서 제품에 충격, 충격, 충돌이 가해지거나 제품 외부 표면에 기계적 가공이 수행되어서는 안 됩니다. 자이로 어셈블리 사이의 와이어와 섬유 슬리브에 주의하십시오. 날카로운-각도 굽힘, 압착, 당기기 및 충돌을 방지합니다.

방법 및 단계

a) 제품을 고정하는 데 사용되는 표면은 평탄도가 0.02mm 이상이어야 합니다.

b) 설치 시 제품 바닥에 0.2~0.5mm 두께의 열전도성 실리콘을 균일하게 도포하는 것이 좋습니다.

c) 제품 테스트 중에는 제품 설치 표면 아래에 알루미늄 판(제품보다 큰 치수)을 놓는 것이 좋습니다.

d) 제품 설치 위치의 자기장 세기는 1 가우스를 초과해서는 안 됩니다.

설치 후-검사

각 장착 나사가 설치 구멍 크기와 일치하는지, 단단히 고정되어 있는지 확인하세요.

운영 절차

사용 전-검사

제품의 외관을 확인하여 충돌 등 물리적인 손상이 있는지 확인하세요.

제품 작동 지침

캐리어에 제품을 설치하고 표 3의 요구 사항에 따라 케이블을 올바르게 연결하십시오.

2.6.3절의 통신 프로토콜에 따라 데이터를 연결합니다.

 

지침

a) 자이로 성능을 손상시키고 자이로 서비스 수명을 단축하지 않도록 3축 광섬유 자이로 어셈블리를 사용하는 동안 빈번한 전원 켜기/끄기 작업을 피해야 합니다.

b) 3축 광섬유 자이로 어셈블리에 전원을 공급하기 전에 전원 공급 시스템을 점검하여 전원 공급 장치의 전기 지점 사이와 자이로 하우징과 각 전기 지점 사이에 단락이 없는지 확인해야 합니다.

c) 본 제품이 비정상적인 작동을 보일 경우 제조업체에 문의하십시오. 무단 분해 및 수리는 금지됩니다.

d) 3축 광섬유 자이로 어셈블리는 정밀 기기입니다. 사용 및 운송 중에는 주의해서 다루십시오.

e) 제품 입출력 신호선과 전원 공급선의 올바른 연결이 보장되어야 합니다.

f) 제품을 취급하는 동안 정전기 방지 조치를 취해야 합니다.-

g) 3축 광섬유 자이로 어셈블리의 광학 장치는 습기에 취약합니다. 조건이 허락한다면 관성 항법 시스템을 밀폐형으로 설계하는 것이 좋습니다.

i) 제품 위치 주변의 자기장 강도는 1가우스 미만이어야 합니다.

 

유지 관리 및 관리

제품을 캐리어에 설치하기 전에 최소 6개월에 한 번씩 제품 전원을 켜야 하며, 각 전원 켜짐 시간은-3600초입니다. 전원을 켜는 동안에는 전기 매개변수 테스트가 필요하지 않습니다-.

제품을 캐리어에 설치한 후 최소 1년에 한 번 전원을 켜야 하며, 각 전원을 켜는 데 걸리는 시간은-3,600초입니다. 전원을 켜는 동안에는 전기 매개변수 테스트가 필요하지 않습니다-.

 

일반적인 결함 증상 및 문제 해결

본 상품은 밀봉된 상태입니다. 사용자 측에서 오류가 발생하면 현장 수리가 수행될 수 없습니다.- 수리를 위해서는 제품을 제조사에 반품해야 합니다.

다음은 제품 자체의 원인이 아닌 발생할 수 있는 일부 결함 증상만을 나열합니다. 표 6을 참조하세요. 제품 사용 중 기타 기술적인 문제가 발생할 경우 제품 제조사에 문의하시기 바랍니다.

표 6 일반적인 결함 및 문제 해결

아니요.	결함 증상	원인 분석	문제 해결 방법
1	제품 전원이 켜져 있습니다. +5V 전류계는 대략 0을 나타냅니다.	제품에 전원이 공급되지 않거나 전류 공급이 부족합니다.	전원 공급 장치 및 전원 회로를 점검하고 제품 전원 공급을 복원하십시오.
2	제품 전원이 켜져 있습니다. +5V 전류계가 정상으로 표시되지만 컴퓨터 획득 프로그램이 작동하지 않습니다.	테스트 장비 획득 시스템 비정상	연결 케이블, 장비 전원 공급 상태 확인
		소프트웨어 프로그램 충돌	컴퓨터를 다시 시작하세요

 

운송 및 보관 요구 사항

운송상의 주의사항

포장 상자에 표시된 방향으로 제품을 넣으십시오.

도로, 철도, 항공, 해상 운송이 허용됩니다.

포장 상자가 캐리어에 고정되어 있고 운송 중에 움직이지 않는지 확인하십시오.

 

보관 조건, 유효기간 및 주의사항

포장박스에 보관된 제품은 주위온도 25℃±10℃, 상대습도 30%~70%의 표준대기압 조건에서 에어컨이 가동되는 창고에 보관해야 합니다. 주변 자기장의 강도는 10가우스 미만이어야 합니다.

제품 보관기간은 15년입니다.

 

개봉 시 주의 사항

충돌 등의 물리적 손상이 있는지 외부 포장 외관을 확인하십시오.

제품과 부속품이 완전한지 확인하십시오. 자세한 내용은 표 7을 참조하십시오.

제품을 꺼낼 때는 정전기 방지 보호 장치를-적용해야 합니다.

표 7 제품 배송 체크리스트

아니요.	이름	수량
1	F3G20 3-축 광섬유 자이로스코프	1
2	자이로 포장 상자	1
3	자이로 테스트 보고서	1
4	J30JZ/XN9TJCAL01커넥터	1
5	적합성 인증서	1