CN111323046B - 确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法和测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法和测试装置，所述测试方法包括两种：1、利用加速度计判别，只需要水平平放芯片模块，观察哪个轴输出数据接近9.8或‑9.8，然后再沿任意一个轴转90度，观察轴输出数据接近9.8或‑9.8，确定第二个轴向，则第三个轴向也确定了，至此完成轴向判别了。2、利用陀螺仪判别，只需要将芯片按多个轴正反翻转360°，观察工具中输出的积分数值接近360°，就能完成轴向判别了。通过本发明的的测试方法及工具，即可快速完成传感器器件轴向和数据的判别。
Description
技术领域
本发明涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法和测试装置。
背景技术
GMOUSE封装芯片模块：一款完整的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)模块，天线内置在模块内，并通过内置天线接收信号，通过NMEA(National Marine Electronics Association，美国国家海洋电子协会的简称)协议或串行接口自定义协议完整的记录串行数据。具有低功耗、小尺寸高灵敏度的特点。
在高精度定位芯片中一般集成传感器器件包括陀螺仪和加速度计，高精度定位芯片又封装在GMOUSE等黑盒子一样的模块中，是不知道传感器的轴向的，这种情况下在测试中无法确定安装角度，目前暂未发现在高精度定位领域与本发明相近的技术方案。
发明内容
本发明提供了一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法和测试装置，垂直任意轴翻转芯片90°或者360°，即可快速完成轴向的判别。
本发明采用的技术方案具体如下：
一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，所述方法包括以下步骤：
在测试装置中选择轴向判别类型；
将高精度定位芯片模块水平放置在测试装置中；
通过测试装置对高精度定位芯片模块进行翻转；
通过读取测试装置中的轴向输出数据对高精度定位芯片模块进行轴向判别。
进一步地，所述轴向判别类型包括陀螺仪判别和加速度计判别。
进一步地，选择陀螺仪判别类型时，在测试装置中选定一个轴，将高精度定位芯片模块翻转360°，如果读取的积分数值接近360°或者-360°，则确定当前轴向即为所选定的轴。
进一步地，如果读取的积分数值不接近360°或者-360°，则改变高精度定位芯片模块翻转的垂直轴向，直到读取的积分数值接近360°或者-360°，从而确定当前轴向即为所选定的轴，采用同样方式确定其余轴向，完成高精度定位芯片模块轴向判别。
进一步地，选择加速度计判别类型时，在测试装置中选择一个轴，如果读取的输出数据接近9.8或者-9.8，则确定当前轴向即为所选定的轴。
进一步地，如果读取的输出数据不接近9.8或者-9.8，垂直不同轴开始翻转高精度定位芯片模块90°，实时输出加速度数值，如果数值接近+9.8或者-9.8，确定当前轴向即为所选定的轴，如果数值不接近，继续翻转，直到数值接近+9.8或者-9.8，采用同样方式确定其余轴向，完成高精度定位芯片模块轴向判别。
进一步地，将高精度定位芯片模块水平放置，静止5秒钟，累加5秒钟内陀螺仪X、Y、Z轴角速度值，计算平均值，获取不同轴的初始零偏。
进一步地，翻转高精度定位芯片模块，通过记录前后相邻两条高精度定位芯片模块输出的原始数据的时间值和其中一个轴的角速度值，实时计算、累加并在测试装置中显示梯形积分数值，直到翻转结束。
本发明还提供了一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试装置，所述测试装置采用所述的测试方法确定高精度定位原始芯片轴向。
进一步地，所述测试装置包括：
陀螺仪判别单元，用于通过读取陀螺仪轴角速度值确定高精度定位原始芯片轴向；
加速度计判别单元，用于通过读取加速度计加速度值确定高精度定位原始芯片轴向。
本发明的有益效果在于，可以快速完成传感器器件轴向和数据的判别。
附图说明
图1为本发明陀螺仪和加速度计两种轴向判别方法流程图；
图2为梯形积分视图；
图3为陀螺仪判别界面；
图4为加速度计判别界面。
具体实施方式
在高精度定位芯片中一般集成传感器器件包括陀螺仪和加速度计，芯片上电后输出传感器原始数据，陀螺仪X、Y、Z轴角速度、加速度计X、Y、Z轴重力加速度如下：$GPIMU，18，7，2065575，-0.001731，0.000266，0.000399，-0.574219，-10.158887，0.468945。
$GPIMU的数据格式如下表所示。
下文中，结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
实施例一：
本发明提供了一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，如图1所示，确定传感器轴向可通过2种方法：
1、利用加速度计判别，只需要水平平放芯片模块，观察哪个轴输出数据接近9.8或-9.8，然后再沿任意一个轴转90度，观察轴输出数据接近9.8或-9.8，确定第二个轴向，则第三个轴向也确定了，至此完成轴向判别了。
2、利用陀螺仪判别，只需要将芯片按多个轴正反翻转360°，观察工具中输出的积分数值接近360°，就能完成轴向判别了。
1)陀螺仪判别：
平放芯片模块，静止5秒钟，累加5秒钟内陀螺仪X、Y、Z轴角速度值，并通过公式(1)计算平均值获取不同轴的初始零偏，分别为静止零偏X、静止零偏Y、静止零偏Z。
开始翻转芯片模块，通过记录前后相邻两条$GPIMU数据的时间值和某一个轴的角速度值，实时计算、累加并在工具中显示梯形积分数值，直到翻转结束，点击完成按钮。
梯形积分，如图2所示，用直线下的面积作为积分的一个估计值。
将翻转开始到结束的时间段记为T，作为梯形的下底为X坐标轴，相邻两条$GPIMU数据的时间差值为ΔTi，T也是有n个ΔTi相加组成，计算方法如公式(2)。前一条$GPIMU的时间值为时间i，角速度值为角速度i，后一条$GPIMU的时间值为时间i+1，角速度值为角速度i+1。
ΔTi＝时间i+1-时间i (2)
i时刻的角速度减去(1)计算得到的初始零偏为y坐标轴fi，计算方法如公式(3)，i时刻相邻的后一时刻即i+1时刻的角速度减去(1)计算得到的初始零偏为y坐标轴fi+1，计算方法如公式(4)。
fi＝角速度i-初始零偏 (3)
fi+1＝角速度i+1-初始零偏 (4)
i时刻的梯形积分面积为ΔSi，计算方法如公式(5)。
翻转过程中的i时刻、i+1时刻、i+2时刻等时刻的梯形积分累加，即为S，计算方法如公式(6)。
图3是用以上的陀螺仪判别方法开发的测试工具，按下任意一个轴的开关，譬如X轴开关，翻转芯片模块360°，观察输出框中的数值，如果数值与模块芯片翻转的角度的误差在±10°范围内(即数值接近模块芯片翻转的角度)，证明当前垂直翻转的就是X轴，如果数值不接近翻转的角度，改变模块翻转的垂直轴向，直到数值接近翻转的角度，即确定X轴。同样的方法确定Y轴和Z轴。至此，完成陀螺仪的轴向判别。
2)加速度计判别：
平放芯片模块，点击工具中的任意轴开关按钮，譬如X轴开关，实时输出$GPIMU数据流中的字段5的加速度值在工具界面上，如果数值与加速度值±9.8误差在±2m/s2范围内(即数值接近+9.8或者-9.8)，确定当前轴向就是X轴，如果数值不接近，垂直不同轴开始翻转芯片模块90°，实时输出加速度数值，直到完成90°翻转，观察界面上加速度数值，如果数值接近+9.8或者-9.8，确定当前轴向就是X轴，如果数值不接近，继续翻转，直到数值接近+9.8或者-9.8。同样的方法确定Y轴和Z轴，区别是Y轴实时输出$GPIMU数据流中的字段6，Z轴实时输出$GPIMU数据流中的字段7。至此，完成加速度计的轴向判别。
图4是用以上方法进行加速度计判别的工具界面。
实施例二：
本发明还提供了一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试装置，所述装置包括：
陀螺仪判别单元，用于通过读取陀螺仪轴角速度值确定高精度定位原始芯片轴向；
加速度计判别单元，用于通过读取加速度计加速度值确定高精度定位原始芯片轴向。
实施例三：
本发明还提供了一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序执行如下步骤：
在测试装置中选择轴向判别类型；
将高精度定位芯片模块水平放置在测试装置中；
通过测试装置对高精度定位芯片模块进行翻转；
通过读取测试装置中的轴向输出数据对高精度定位芯片模块进行轴向判别。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在测试装置中选择轴向判别类型；
将高精度定位芯片模块水平放置在测试装置中；
通过测试装置对高精度定位芯片模块进行翻转；
通过读取测试装置中的轴向输出数据对高精度定位芯片模块进行轴向判别；
所述轴向判别类型包括陀螺仪判别和加速度计判别；
高精度定位原始芯片封装在GMOUSE盒子中，集成传感器器件包括陀螺仪和加速度计；
选择加速度计判别类型时，在测试装置中选择一个轴，如果读取的输出数据接近9.8或者-9.8，则确定当前轴向即为所选定的轴；
选择陀螺仪判别类型时，在测试装置中选定一个轴，将高精度定位芯片模块翻转360°，如果读取的积分数值接近360°或者-360°，则确定当前轴向即为所选定的轴。
2.如权利要求1所述的一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，其特征在于，如果读取的积分数值不接近360°或者-360°，则改变高精度定位芯片模块翻转的垂直轴向，直到读取的积分数值接近360°或者-360°，从而确定当前轴向即为所选定的轴，采用同样方式确定其余轴向，完成高精度定位芯片模块轴向判别。
3.如权利要求1所述的一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，其特征在于，如果读取的输出数据不接近9.8或者-9.8，垂直不同轴开始翻转高精度定位芯片模块90°，实时输出加速度数值，如果数值接近+9.8或者-9.8，确定当前轴向即为所选定的轴，如果数值不接近，继续翻转，直到数值接近+9.8或者-9.8，采用同样方式确定其余轴向，完成高精度定位芯片模块轴向判别。
4.如权利要求1所述的一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，其特征在于，将高精度定位芯片模块水平放置，静止5秒钟，累加5秒钟内陀螺仪X、Y、Z轴角速度值，计算平均值，获取不同轴的初始零偏。
5.如权利要求4所述的一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试方法，其特征在于，翻转高精度定位芯片模块，通过记录前后相邻两条高精度定位芯片模块输出的原始数据的时间值和其中一个轴的角速度值，实时计算、累加并在测试装置中显示梯形积分数值，直到翻转结束。
6.一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试装置，其特征在于，所述测试装置采用如权利要求1-5任一权利要求所述的测试方法确定高精度定位原始芯片轴向。
7.如权利要求6所述的一种确定高精度定位原始芯片轴向的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：
陀螺仪判别单元，用于通过读取陀螺仪轴角速度值确定高精度定位原始芯片轴向；
加速度计判别单元，用于通过读取加速度计加速度值确定高精度定位原始芯片轴向。
8.一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序执行如下步骤：
在测试装置中选择轴向判别类型；
将高精度定位芯片模块水平放置在测试装置中；
通过测试装置对高精度定位芯片模块进行翻转；
通过读取测试装置中的轴向输出数据对高精度定位芯片模块进行轴向判别；
所述轴向判别类型包括陀螺仪判别和加速度计判别；
高精度定位原始芯片封装在GMOUSE盒子中，集成传感器器件包括陀螺仪和加速度计；
选择加速度计判别类型时，在测试装置中选择一个轴，如果读取的输出数据接近9.8或者-9.8，则确定当前轴向即为所选定的轴；
选择陀螺仪判别类型时，在测试装置中选定一个轴，将高精度定位芯片模块翻转360°，如果读取的积分数值接近360°或者-360°，则确定当前轴向即为所选定的轴。
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