石英加计用了60年,有个毛病一直没改。现在,改了。
石英加计用了60年
有个毛病一直没改。现在,改了。
这是国内首款全数字伺服闭环控制石英挠性加速度计,TYAMG-XAG 系列——从模拟信号,跨进数字时代。
石英挠性加速度计是个老产品了。
1960年代就出来了,靠石英摆片测加速度。原理不复杂:加速度一来,摆片微动,电容跟着变,算出差值,就拿到了加速度值。
几十年来,它在航空、航天、水下航行器、特种车辆领域充当"感知神经"。精度够高,稳定性够好,很多应用场景都离不开它。
但有一个毛病,几十年没动过。
它输出的信号,是模拟的。
一、一个老产品的三个老毛病
模拟信号不是不能用。问题是,用久了全是问题。
第一个,怕干扰
传统石英加计出来的是模拟信号。走线一长、环境一复杂,电磁干扰就来了。航空航天、高端装备这些场景,电磁环境哪有简单的。信号一被干扰,精度直接打折扣。
第二个,校准太折腾
模拟石英加计得外挂 I/F 转换电路和频率采集板。标定校准要专人拆机操作。设备一停半天,还不敢保证下次不出问题。
第三个,漂
长期运行精度漂移,模拟系统的通病。传统方案没什么灵活的补偿手段,漂了就只能重新标。没别的办法。
更头疼的是这三个毛病互相掐着。换好一点的 I/F 板?体积更大、功耗更高、成本更贵。不做校准?精度保不住。加屏蔽?重量和空间都不允许。
几十年来,行业一直小修小补。直到有人换了一条路。
二、全数字闭环——把一堆外挂模块,塞进一颗芯片
天羿领航干的这件事,一句话就能说清楚。

传统方案
传统方案是:"表头出模拟信号 → 外挂 I/F 转换板做模数转换 → 频率采集板 → 数字系统"。信号从表头出来到变成数字,中间过了好几个模块。每一段都可能被干扰。
天羿领航方案
天羿领航的方案是:把 CV 转换、伺服闭环控制、模数转换,全部集成到表头里面。
一颗超小尺寸的全数字闭环伺服电路芯片,把原来外面挂的那一堆模块全替了。信号在表头内部就完成了数字化。
这是国内首款全数字伺服闭环控制石英挠性加速度计,TYAMG-XAG 系列。
核心指标
零偏月稳定性 ≤ 10μg | 零偏月重复性 ≤ 10μg | 带宽 ≥ 100Hz |
10μg 是什么概念?地球重力加速度的十万分之一。跑一个月,零点漂移不超过这个数。
三、八个看得见的变化
从用的角度看,全数字闭环带来了八个实打实的变化。
1. 直接出数字信号 TTL 电平直出,插上就能读。不需要外挂 I/F 板,不需要频率采集模块。系统架构一下子简了。 | 2. 不怕干扰 数字信号天然抗电磁干扰。长线传输、复杂电磁环境,信号精度不掉。 |
3. 内置温补 芯片内部集成了温度处理单元,温漂自己搞定。宽温环境精度稳得住,不需要外面补。 | 4. 原位替换 所有数字电路塞进了原有外壳。尺寸不变、接口不变。老的模拟石英加计拆下来,拧上去,直接能用。 |
5. 省了一块 I/F 板 传统方案那块外挂 I/F 转换电路,价格不低、体积不小。省掉了。BOM 成本下来,空间也省了。 | 6. 功耗降了一大截 I/F 转换电路重新设计了,功耗比"表头+外挂 I/F"的传统模式大幅降低。 |
7. 自研算法 数字伺服控制算法自己写的,信号采集、滤波、补偿全流程优化。不光是硬件变了,软件也在跑。 | 8. 全国产化 核心芯片、电路、算法,全部自主可控。不依赖进口元器件。 |
结语
八个变化,说到底一个变化:石英加计从模拟跨进了数字。
石英加计用了60年,一直在模拟信号里转圈。不是没人想过数字化,是技术上一直没走通。
现在走通了。
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