CN109425331A - 一种液浮式角速率陀螺仪检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液浮式角速率陀螺仪检测装置，涉及惯性测量技术领域。所述装置包括电机、浮筒、放大器、信号器、力矩器以及壳体，所述壳体及浮筒内均填充有液体，所述浮筒悬浮在所述壳体内，所述电机设置在所述浮筒内，并与所述浮筒内壁轴承连接，浮筒的一端与信号器的定子固定连接，另一端与力矩器的定子固定连接，所述信号器及力矩器均与所述壳体的内壁轴承连接；所述电机与所述信号器电连接，信号器将电机的输出电流信号发送给放大器，所述放大器对所述输出电流信号放大后，发送给所述力矩器；所述电机用于产生陀螺力矩，所述力矩器用于产生平衡所述陀螺力矩的反馈力矩。该装置结构简单、造价低，具备自检测功能，可靠性高。

Description

一种液浮式角速率陀螺仪检测装置

技术领域

本发明涉及惯性测量技术领域，具体涉及一种液浮式角速率陀螺仪检测装置。

背景技术

目前，在导弹控制，地质勘测，工业控制，航空飞行器稳定控制，捷联惯导，汽车自动驾驶及机器人控制等行业领域中普遍使用的角速率陀螺仪，其产品绝大部分都是机械式的，如液浮或半液浮，挠性有旋转马达的角速率陀螺仪等。这些老式角速率陀螺仪在实际应用中存在的突出缺点是:体积大、价格昂贵、易损坏、耐冲击加速度低，寿命短，测量范围小(老式角速率陀螺最大测量值仅500)，频响低(最多为100Hz)以及多不具备自检测(se l f-Test)功能等，即使是当今较先进的光纤或激光陀螺仪，也是由于其价格昂贵及体积大等原因而很难得到广泛的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液浮式角速率陀螺仪检测装置，包括电机、浮筒、放大器、信号器、力矩器以及壳体，所述壳体及浮筒内均填充有液体，所述浮筒悬浮在所述壳体内，所述电机设置在所述浮筒内，并与所述浮筒的内壁轴承连接，浮筒的一端与信号器的定子固定连接，另一端与力矩器的定子固定连接，所述信号器及力矩器均与所述壳体的内壁轴承连接；

所述电机与所述信号器电连接，信号器将电机的输出电流信号发送给放大器，所述放大器对所述输出电流信号放大后，发送给所述力矩器；

所述电机用于产生陀螺力矩，所述力矩器用于产生平衡所述陀螺力矩的反馈力矩。

优选的是，所述信号器还包括将所述电机的输出电流信号发送给外部采样设备。

优选的是，所述外部采样设备为采样电阻。

优选的是，所述信号器的定子通过轴孔配合与所述浮筒壳体连接。

优选的是，所述力矩器的定子通过轴孔配合与所述浮筒壳体连接。

优选的是，所述力矩器外部设置有框架，所述力矩器框架与所述壳体通过轴承连接。

优选的是，所述信号器外部设置有框架，所述信号器框架与所述壳体通过轴承连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的液浮式角速率陀螺仪检测装置结构简单、体积小、重量轻、造价低且使用操作简便，并具备自检测功能，可靠性高、使用寿命长且应用范围广。

附图说明

图1为按照本发明液浮式角速率陀螺仪检测装置的一优选实施例的结构示意图。

其中，1为电机，2为浮筒，3为放大器，4为信号器，5为力矩器，6为壳体。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提出了一种液浮式角速率陀螺仪检测装置，如图1所示，包括电机1、浮筒2、放大器3、信号器4、力矩器5以及壳体6，所述壳体6及浮筒2内均填充有液体，所述浮筒2悬浮在所述壳体6内，所述电机设置在所述浮筒2内，并与所述浮筒2内壁轴承连接，浮筒2的一端与信号器4的定子固定连接，另一端与力矩器5的定子固定连接，所述信号器4及力矩器5均与所述壳体6的内壁轴承连接；

所述电机1与所述信号器4电连接，信号器4将电机1的输出电流信号发送给放大器4，所述放大器4对所述输出电流信号放大后，发送给所述力矩器5；

所述电机1用于产生陀螺力矩，所述力矩器5用于产生平衡所述陀螺力矩的反馈力矩。

当电机1转动时，电机1与浮筒2之间的液体带着浮筒2转动，使得电机1与浮筒2一起转动，产生陀螺力矩，电机1转动输出电流信号，电机1的输出端将电流信号发送给信号器4接收端，信号器4接收到电流信号后，经信号器4输出端发送给放大器3，放大器3经过放大器3输入端接收到电流信号，然后放大器3将电流信号放大后，经输出端发送给力矩器5，力矩器5接收到该电流信号后，力矩器5形成一个反馈力矩，该反馈力矩对之前产生的陀螺力矩进行平衡，使得浮筒2处于平衡状态，从而输出稳定电流保证系统的稳定性。

本实施例中，所述信号器4还包括将所述电机1的输出电流信号发送给外部采样设备。例如所述外部采样设备为采样电阻。所述信号器4包含至少两个输出端和至少一个输入端，其中一个所述输出端与所述放大器3通过引线连接，另一个所述输出端与外部设备连接；所述输入端与所述电机1连接。信号器4将电流信号分为两个方面进行发送，一方面将电流信号传输给采样电阻；另一部分电流信号通过放大器3的一个输出端发送给力矩器5。

本实施例中，所述信号器4的定子通过轴孔配合与所述浮筒2壳体连接；同样，所述力矩器5的定子通过轴孔配合与所述浮筒2壳体连接。由于浮筒2通过轴承转动设置在壳体内，因此上述连接方式相当于将所述浮筒2转动设置在壳体6内。可以理解的是，所述轴孔配合可以是：沿所述浮筒周向布置有若干销轴，沿所述信号器4及力矩器5周向布置有若干盲孔，所述销轴能够适应性插入所述盲孔内，反之亦然。备选实施方式中，所述浮筒2与所述信号器4/力矩器5通过法兰盘连接。

本实施例中，所述力矩器5外部设置有框架，所述力矩器框架与所述壳体6通过轴承连接。

本实施例中，所述信号器4外部设置有框架，所述信号器框架与所述壳体6通过轴承连接。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，包括电机(1)、浮筒(2)、放大器(3)、信号器(4)、力矩器(5)以及壳体(6)，所述壳体(6)及浮筒(2)内均填充有液体，所述浮筒(2)悬浮在所述壳体(6)内，所述电机设置在所述浮筒(2)内，并与所述浮筒(2)内壁轴承连接，浮筒(2)的一端与信号器(4)的定子固定连接，另一端与力矩器(5)的定子固定连接，所述信号器(4)及力矩器(5)均与所述壳体(6)的内壁轴承连接；

所述电机(1)与所述信号器(4)电连接，信号器(4)将电机(1)的输出电流信号发送给放大器(4)，所述放大器(4)对所述输出电流信号放大后，发送给所述力矩器(5)；

所述电机(1)用于产生陀螺力矩，所述力矩器(5)用于产生平衡所述陀螺力矩的反馈力矩。

2.如权利要求1所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述信号器(4)还包括将所述电机(1)的输出电流信号发送给外部采样设备。

3.如权利要求2所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述外部采样设备为采样电阻。

4.如权利要求1所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述信号器(4)的定子通过轴孔配合与所述浮筒(2)壳体连接。

5.如权利要求1所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述力矩器(5)的定子通过轴孔配合与所述浮筒(2)壳体连接。

6.如权利要求4所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述力矩器(5)外部设置有框架，所述力矩器框架与所述壳体(6)通过轴承连接。

7.如权利要求1所述的液浮式角速率陀螺仪检测装置，其特征在于，所述信号器(4)外部设置有框架，所述信号器框架与所述壳体(6)通过轴承连接。