常 欢，何俊波，余 臻，贺忠江，孙 浩

（北京长城计量测试技术研究所，北京 100095）

1 引言

目前，角速度校准一直采用定角测时或定时测角方法，以及一定时间域内精确测量转过确定角度的准确时间的“定时测角测时”法，实质上都是采用长时间求平均值的方法进行校准[1][2]。长时间求平均值的方法的采样时间比较长，得到的转速值是在一段时间内的平均值，因此无法校准转台在采样时间内的转速动态值，不能对转速的动态特性进行很好的评价。本文通过FPGA动态测频模块搭建转台动态角速度校准系统，实现转台角速度的动态校准，从而评测转台的动态角速度。

2 系统组成

转台动态角速度校准系统包括被测转台、标准圆光栅、信号调理模块，FPGA动态测频模块、上位机数据处理等部分，系统组成框图如图1所示。

图1 转台动态角速度校准系统框图

在转台上安装外置标准圆光栅，则校准转台的动态角速度，实际上是校准标准圆光栅输出正弦信号的周期。通过信号调理将圆光栅输出的正弦信号转换为数字电路易于识别的TTL脉冲波信号，完成信号的放大和整形。输入信号经信号调理后输出到FPGA 的脉冲计数管脚。经过FPGA 频率采集模块将采集的结果上传到上位机。动态角速度的数据处理要在完成数据采集和直接硬盘存储的基础上，用数据处理软件对存储的数据进行分析和处理，推导数据之间的关系，进而得到动态角速度的评测数据。

3 转台动态角速度校准算法

本文采用基于FPGA的动态测频方法，实现被测信号的实时采集。……