說到這里,莫總指了指方案圖里的一片元件:“但是這個壓電元件的調整效果一直不理想。一開始我們認為,是壓電元件的輸入輸出特性不好,不能精確輸出。”
壓電元件,簡單來說就是根據輸入電壓,精確控制元件活動面的形變程度。
最常見的壓電元件就是壓電陶瓷蜂鳴器,根據電壓控制蜂鳴器振動,發出蜂鳴聲。
從這點就能看出來,壓電元件的控制速度快,畢竟要讓人能聽見,那至少壓電元件的振動頻率要在3k以上,一秒3000次了屬于是。
但是當控制的目標從形變頻率變為形變幅度的精確控制時,事情就變了。
電壓輸入和形變輸出,必須是一條精確對應的關系線才行。要不然同樣是1V的電壓,這次形變是1mm下次是1.2mm,那對于激光陀螺儀的光學腔長控制來說,就成了天方夜譚。
“所以我們找壓電元件的生產廠,一起攻關,最終解決了壓電陶瓷片的輸入輸出特性問題。”
聽見這個消息,高振東一拍大腿:“干得好!”
被高振東突然的激動嚇了一跳,反應過來的莫總卻是苦笑:“配合我們的生產廠的同志的確是好,可是我們卻不太好。輸入輸出特性問題解決之后,我們才發現,最大的問題不只是這個問題,還有我們沒法精確控制輸出的電壓。電壓不準,自然形變也就不準,光學諧振腔長也就不好。”
激光的波長可沒大點兒,相應的,光學諧振腔的長度調整是極微小的,這也是要用壓電元件來調整控制的原因。
這就意味著,需要足夠精確的輸出電壓,才能把腔長調整的精度做到能夠接受的程度。
“我們試了很多辦法,可是輸出電壓的分辨率一直不理想,我們一想,高總工你這里對電子也是極為精通的,所以就來找你了,看看能不能有什么辦法。”
莫總也很坦蕩,走投無路了所以來找你了,找激光器的發明人,不寒磣。
高振東一想,這事情你找我還真找對了。
“你們現在電壓分辨率能做到多少?幾位?”
“高精度電壓源我們倒是解決了……但是分辨率只有6位,再也上不去了。”
要輸出精準可調的電壓,兩個條件必不可少,一個是高精度電壓源作為基準電壓,這決定了電壓的準確度,否則想要5V,結果輸出的是5.1V。
另外一個,就是足夠分辨率的D/A了,這確定了輸出的分辨率。
常說的精確度這個東西,其實是包含了兩方面的內容,精和確,前者是精細程度,也就是分辨率,后者是準確程度,也就是準不準。
現在他們解決了準確度,但是精細程度還有問題。
有了高準確度的電壓源,其輸出特性是確定的,可不是說經過次級電路進行降壓,就能在分辨率位數不足的情況下得到更實際分辨率。降壓電路是會引入新的誤差的,而且這也意味著可控范圍變小了。
所以,還是得高分辨率D/A才行。
而莫總所說的6位,就意味著最多只能將一個電壓拆分成64份來控制,的確有點低了。
不過原研所的確實力強大,把能解決的問題都解決了,剩下最后一個實在沒辦法才來找高振東。
這個就好辦了,高振東笑道:“這個倒是好辦,8位精度夠不夠?”
“8位?夠了夠了!”莫總非常高興,高總工直接問出“8位夠不夠”而不是“要幾位”,這意味著高總工手上最少有8位的D/A,或者是相關技術。
別看6位到8位,數字上只提升了2位,實際上,是將電壓拆分的級數,從64級提升到了256級。
高振東樂了:“你們去找軍通所那邊,那邊正在搞一個8位加權網絡型解碼器,本來是為了語音編碼用的,但是根子上,就是一個8位數模轉換器。你們去看看,應該是能用的,如果位數不夠,這種器件也比較容易擴展,8位不行就10位,10位不行就12位……反正你們這個對于轉換速度的要求不是特別高。”
還有這好事?莫總都樂壞了。
“真的?哈哈,太好了太好了,我們回頭就找防工委要許可。”
說完,他抬起頭來:“高總工,你是不知道啊,你指這一下子,把我們另外一個問題也解決一半了。”
原研所的同志很有意思,屬于是毛病都知道,但是沒法解決。光學腔長控制是如此,頻率閉鎖問題也是如此。
“頻率閉鎖是用的抖動偏頻,和你上次說的一樣,抖動偏頻看起來簡單,但是怎么抖卻是是個實際工程問題,現在我們的問題就是沒法精確的控制抖動的頻率。”
莫總很高興,話也比較多。
“現在的情況,就是這個抖動的頻率和幅度的確沒法控制得很好,導致頻率閉鎖區補償的部分,其補償的值和理論的值,偏移比較多。”
“我們也分析過,現在能看到的主要問題,一是數字到模擬的轉換精度不夠,二來是抖動控制器件不行,沒法在這個體積下實現我們的控制功能。”
因為加工的問題,導致器件之間的一致性不是非常好,哪怕是理論上可以用固定的最優參數抖動,但實際上每個陀螺儀的這個參數還是小有區別的。
高振東一聽就明白了,這個抖動頻率還是需要進行數字控制,而數字控制對他們來說最麻煩的,一個是控制核心,一個就是數模轉換了。
畢竟這東西單臺的核心體積并不大,十幾厘米的尺度,還主要被光學器件占據了,外接的控制系統也不能太大,否則就失去了一半的意義。
而高振東剛才指引他們去弄的D/A器件,同樣也能解決這個機械抖動偏頻系統的一半問題,所以莫工才這么高興。
這樣一來,哪怕是剩下的問題解決不了,大不了多掛一個DJS60D嘛,也勉強能用,雖然體積小的優勢沒有了,但至少別的優勢還是保留的,也不虧。
但是馬上,高振東就告訴他真正的不虧是什么樣的。
“至于這個控制核心問題,我看這個方案,其實控制上并不需要太高的運算能力和速度,只是要有足夠靈活的控制手段,兼顧數據的解算和輸出對吧?”
“嗯,對對對,在這個基礎上,輸出刷新率越高越好。”
在保證精度的前提下,數據刷新率理論上是越高越好,對于上位的陀螺數據使用者來說,這相當于是大大提高了采樣頻率,也就意味著誤差會越小。
“嗯……這樣,控制核心的問題,你們先用DJS61頂著。”
“DJS61?這個有多小?”
他們對于C6108和DJS61,自然是知道的,但是對于這東西到底有多小,是沒有直觀感受的。特別是DJS61,這東西在照片上,外面還帶了個包括電源在內的機箱的。
高振東沒多說,轉身拉開一個抽屜,摸出來三塊DJS61的主板,遞給莫總。
然后他又在眾人目瞪口呆的表情里,拉開另外一個抽屜,摸出來配套數量的C6108和C6110,遞給他們。
“這些你們先用著,夠不夠?”
“夠了夠了,高總,DJS61本體就這么點兒?”其實他還有半句話是,這么昂貴的東西,你怎么跟放草稿紙似的。
高振東點點頭:“對,這東西就只有這么大點兒,不過你別小看,這東西比DJS60D的速度,最少提高了2.5倍!”
莫總這才想起來,在DJS61的報道里,的確提過這機器比DJS60D的速度要高很多,只是具體高多少沒說而已。
莫總在心里一算,哈哈……
“如果這樣,我們就不用三臺DJS60D了,一臺就夠用了啊。”
完整的陀螺儀,是要三個激光陀螺一起,才能測出在三維空間里的轉動情況的,以DJS60D的速度,得一臺計算機伺候一個,才能提供足夠的數據刷新率,就這,還沒法很好的兼顧機械抖動偏頻的控制。
三臺DJS60D的那個體積,相對于激光陀螺儀來說還是太大了。
但是現在有了高總工拿出來這玩意,一臺就能兼顧好一個激光陀螺儀的數據解算刷新和各項控制。
如此一來,三臺DJS61能完成三臺DJS60D完不成的事情,更重要的是,三臺前者加起來也沒一臺后者大!
這對于激光陀螺儀的實用,有非常重要的意義。
“嘿嘿,高總,那我們就不客氣了。那誰,收起來,收起來。”
莫總此時的表情,像極了我們小時候推脫長輩壓歲錢的樣子。
“你們先用著,這邊有一些新東西正在搞,也許到明年,你們就能用上更小巧的器件了。”
高振東的話,讓莫總他們陷入了深深的自我懷疑。
不是,我這兒一個東西還沒搞完呢,你這邊怎么跟搞新東西不要錢也不花時間似的,一個接一個,太多了。
這讓莫總甚至陷入了一種幸福的煩惱,要不,我們等等?否則到時候又要改系統連接和安裝設計,甚至還有程序也要大改,很麻煩的。
高總工,請停下你的腳步,等一等你的同志!