СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 6/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2016 Контрольные испытания датчиков угловой скорости, выполненных на основе волоконно-оптических гироскопов Часть 2 Во второй части статьи подробнее рассмотрено влияние конструкции, технологии и технологической дисциплины на характеристики готового изделия. С учётом этих факторов рассмотрена задача минимизации временны ′ х и ресурсных затрат на этапах приёмо-сдаточных и периодических испытаний датчиков угловой скорости, выполненных на основе волоконно-оптических гироскопов, при сохранении достоверности проверок и обеспечении поставок годной продукции. Первую часть статьи читайте в журнале «Современная электроника» №7, 2015, стр. 52. Дмитрий Гаманюк, Николай Гаманюк (г. Саратов) Задача минимизации затрат является сложной и ответственной. От правиль- ного её решения зависит достижение оптимизации временны ′ х и материаль- ных затрат на проведение контроль- но-приёмочного цикла, с обеспечени- ем поставки качественной, полностью удовлетворяющей заказчика, продук- ции. Таким образом, будут исключены материальные и моральные издержки на замену и ремонт некондиционной продукции. Данная задача должна быть решена качественно и в сжатые сроки инжене- ром-конструктором, разрабатывающим текстовую документацию, в первую очередь – технические условия. От его квалификации зависит и полнота учёта формальных процедур, то есть включе- ние в объём проверок всех требований, предъявляемых к изделию, и оптимиза- ция времени приёмо-сдаточных (ПСИ) и периодических испытаний при обе- спечении требуемого качества. Проанализируем задачу и наметим пути её решения для датчиков угловых скоростей, построенных на базе воло- конно-оптических гироскопов (ВОГ). Для этого посмотрим, какими основны- ми параметрами характеризуются ВОГ в соответствии с назначением и физи- ческими принципами работы. О СНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОГ Масштабный коэффициент (МК) – представляет собой коэффициент про- порциональности между угловой ско- ростью вращения объекта, на котором установлен прибор, и его выходным сигналом. Условно говоря, это число, на которое потребитель информации должен умножать значение выходно- го сигнала (код, напряжение, частота) для получения информации об угло- вой скорости. МК, в общем-то, должен быть посто- янной величиной, зависящей от пара- метров электронных и оптических компонентов схемы, но на практи- ке (и для обеспечения лучшей точно- сти) его индивидуализируют для каж- дого прибора, причём разброс значе- ний МК от прибора к прибору должен быть крайне малым. Сам же разброс обусловлен разницей параметров компонентов, применён- ных в приборе, и вариациями условий выполнения технологических опера- ций монтажа, хотя в целом все харак- теристики и находятся в пределах сво- их допусков. Под вариациями условий выполне- ния технологических операций здесь понимаются изменения температур- но-влажностного режима в сборочном цехе, состояние рабочего инструмен- та и оснастки, квалификация и манера работы персонала и даже его мораль- но-психологическое состояние. Таким образом, МК является эксплу- атационным параметром каждого кон- кретного прибора, а не конструкции в целом, и должен проверяться в ходе приёмо-сдаточных испытаний. Стратегия же определения МК в ходе ПСИ (как часто практикуется) получа- ется не совсем верной, т.к. идеологиче- ски контрольные испытания служат для оценивания параметров [1], а не для их определения – это задача отладки, регу- лировки и настройки. Фактически определение МК в ходе ПСИ и занесение данного значения в паспорт прибора является «прятаньем головы в песок», мол, какой получит- ся МК, такой и получится, а после это- го его соответствие (т.е. стабильность МК от запуска к запуску) в ходе испы- таний уже и не проверяется. Правильнее, на взгляд автора, опре- делять МК конкретного прибора на эта- пе, предшествующем предъявительским испытаниям – во время регулировки (отладки), и подтверждать стабильность его значения уже потом, на испытаниях. Для определения МК прибор враща- ют с угловыми скоростями, задаваемы- ми с высокой точностью, с фиксаци- ей его показаний. МК, определённый на данной скорости, вычисляется как отношение угла поворота прибора с определённой скоростью на время поворота, полученное из показаний прибора с учётом его нулевого сигна- ла (сигнала в отсутствие вращения). Для минимизации погрешностей наклона измерительной оси вращение целесообразно проводить в противопо- ложных направлениях. Угловые скоро- сти, задаваемые при вращении прибора, соответствуют его рабочему диапазону. Итоговое (паспортное) значение МК обычно определяется как усред- нённая величина значений МК, полу- ченных на всех скоростях при различ- ных температурах из диапазона приме- нения прибора. Стабильность МК – это степень соот- ветствия масштабного коэффициента прибора паспортному значению как во время работы прибора (в запуске), так и от запуска к запуску. У разных разработчиков этот параметр может иметь названия «нестабильность МК», «погрешность МК». Каждый прибор поставляется потре- бителю с паспортом, в котором указа-