CN203812115U - 一种激光陀螺的绝热控温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种激光陀螺的绝热控温装置，该装置包括激光陀螺仪的绝热外壳，导热片，温度传感器，加热和制冷部件，以及控制部件，其中：导热片设置在绝热外壳内部、包裹在激光陀螺仪内惯性导航组件的外部，使激光陀螺仪内部温度均匀；加热和制冷部件设置在导热片与绝热外壳之间并连接到控制部件，用于激光陀螺仪内部温度调节；温度传感器设置在绝热外壳和惯导组件之间并连接到控制部件；温度传感器检测激光陀螺仪内部温度并输出到控制部件，控制部件根据温度传感器的检测结果来控制加热和制冷部件进行加热或制冷。本实用新型使陀螺仪内部温度均匀，解决了温度特征点难选的问题，实现惯性导航的温度偏差的校正。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光惯性导航组件，具体地，涉及一种激光陀螺的绝热控温装置。
背景技术
激光陀螺是一种基于Sagnac效应的光学陀螺，其温度特性对陀螺各方面带来的影响制约了其精度的进一步提高。因此，当要求陀螺工作在高精度的场合时，必须实施必要的温控或温度补偿措施。
激光陀螺工作时温度场变得极为复杂，建模工作很难实现，很多学者在这些方面进行了研究，但效果不是很好。要建立准确的温度补偿模型，温度传感器位置即温度特征点的选取是一个非常重要的因素。对于特定补偿模型，温度特征点选取是否恰当，将直接影响到所测温度能否反应整个陀螺的温度变化，进而影响温度补偿精度的优劣。
经检索，中国公开号为CN101619975A的中国发明专利，该专利公开了一种激光陀螺温度补偿控制装置及用途，该装置包括激光陀螺腔体、金属材质外壳、温控器件、自适应温控电路和温度传感器，在激光陀螺腔体上或者金属材质外壳上放置有温度传感器和温控器件。该发明解决了激光陀螺温度对准零偏超标,具有明显的自适应温度补偿效果，解决了激光陀螺在高低温、温度突变等恶劣工作环境时的工程应用的难题。但该发明专利并无导热片装置，无法解决激光陀螺温度特征点难选的问题，且使用金属外壳并不能很好的起到减少外界环境温度影响的问题。
本实用新型采用绝热装置，使得测量温度既简单又准确，对惯导组件的温度漂移引起的误差补偿。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种激光陀螺的绝热控温装置，使陀螺仪内部温度均匀，解决了温度特征点难选的问题，实现惯性导航的温度偏差的校正。
为实现上述目的，本实用新型提供一种激光陀螺的绝热控温装置，该装置包括激光陀螺仪的绝热外壳，导热片，温度传感器，加热和制冷部件，以及控制部件，其中：导热片设置在绝热外壳内部、包裹在激光陀螺仪内惯性导航组件的外部，使激光陀螺仪内部温度均匀；加热和制冷部件设置在导热片与绝热外壳之间并连接到控制部件，用于激光陀螺仪内部温度调节；温度传感器设置在绝热外壳和惯导组件之间并连接到控制部件；温度传感器检测激光陀螺仪内部温度并输出到控制部件，控制部件根据温度传感器的检测结果来驱动加热和制冷部件进行加热或制冷。
优选地，所述绝热外壳采用塑料或多孔层结构的绝热材料制成。
优选地，所述加热和制冷部件，其中加热部件采用电热丝，制冷部件采用半导体制冷芯片，它们均连接到控制部件，半导体制冷芯片及电热丝均设在绝热外壳与导热片之间。
优选地，所述控制部件可以采用控制电路或者DSP、ARM或单片机等芯片。
本实用新型利用绝热外形设计，外壳利用塑料或多孔层结构之类的绝热材料设计绝热外壳，使飞行器飞行时间段内环境温度对陀螺仪内部温度影响缓慢，内部加入导热片，以使陀螺仪内部温度均匀，减低陀螺仪与外界环境热量交换，同时保持陀螺仪内部温度均匀，热量迅速扩散。同时用温度传感器实时监控温度，读取精度不低于0.2℃。半导体制冷芯片及电热丝在控制部件的控制下进行陀螺仪内的温度调节，尽量使陀螺仪工作环境温度恒定，也使得温度测量工作压力大幅度减小。本实用新型采用绝热装置，使得测量温度既简单又准确，对惯导组件的温度漂移引起的误差补偿。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
本实用新型利用绝热外形设计，外壳利用塑料或多孔层结构之类的绝热材料设计绝热外壳，使飞行器飞行时间段内环境温度对陀螺仪内部温度影响缓慢，内部加入导热片，以使陀螺仪内部温度均匀，在绝热外壳和惯导组件之间安装温度传感器，解决了温度特征点难选的问题。
本实用新型实现绝热、测温、控温，在0°～+20°内测量惯导组件的温度及每度带来的偏差量，使陀螺仪温度漂移影响降至需求范围内，解决了温度特征点难选的问题，实现惯性导航的温度偏差的校正。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型一实施例结构示意图；
图中：绝热外壳1、导热片2、电热丝3、半导体制冷芯片4、温度传感器5、惯性导航组件6、控制部件7。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实施例提供一种激光陀螺的绝热控温装置，该装置包括激光陀螺仪的绝热外壳1、导热片2、电热丝3、半导体制冷芯片4、温度传感器5以及控制部件7，其中：导热片设置在绝热外壳内部、包裹在激光陀螺仪内惯性导航组件的外部，使激光陀螺仪内部温度均匀；电热丝3、半导体制冷芯片4设置在导热片2与绝热外壳1之间并连接到控制部件7，用于激光陀螺仪内部温度调节；温度传感器5设置在绝热外壳1和惯导组件6之间并连接到控制部件7；温度传感器5检测激光陀螺仪内部温度并输出到控制部件7，控制部件7根据温度传感器5的检测结果来控制半导体制冷芯片4、电热丝3进行加热或制冷。
本实施例中，所述绝热外壳1采用塑料或多孔层结构之类的绝热材料制成，使飞行器飞行时间段内环境温度对激光陀螺仪内部温度影响缓慢。
本实施例中，所述导热片2设置在绝热外壳1内部、包裹在激光陀螺仪内惯性导航组件6的外部，以使激光陀螺仪内部温度均匀，减低陀螺仪与外界环境热量交换，同时保持激光陀螺仪内部温度均匀，热量迅速扩散。
本实施例中，所述温度传感器5，用温度传感器5实时监控温度，读取精度不低于0.2Co。
本实施例中，所述控制部件可以采用控制电路或者DSP、ARM或单片机等芯片，可以根据温度传感器测量的数据跟预设的温度数据进行比较，来驱动半导体制冷芯片4及电热丝3进行加热或者制冷。
本实施例中，所述半导体制冷芯片4及电热丝3设在绝热外壳1与导热片2之间，可以将激光陀螺仪的温度控制到0℃～+20℃内，或所需温度的±5oC，尽量使陀螺仪工作环境温度恒定。例如当温度低于0℃，温度传感器5传送温度信息到控制部件7，控制部件7控制电热丝3工作；当温度高于20℃，温度传感器5传送温度信息到控制部件7，控制部件7控制半导体制冷芯片4工作。
本实用新型使陀螺仪内部温度均匀，解决了温度特征点难选的问题，实现惯性导航的温度偏差的校正。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (5)
1.一种激光陀螺的绝热控温装置，其特征在于，该装置包括激光陀螺仪的绝热外壳，导热片，温度传感器，加热和制冷部件，以及控制部件，其中：导热片设置在绝热外壳内部、包裹在激光陀螺仪内惯性导航组件的外部，使激光陀螺仪内部温度均匀；加热和制冷部件设置在导热片与绝热外壳之间并连接到控制部件，用于激光陀螺仪内部温度调节；温度传感器设置在绝热外壳和惯导组件之间并连接到控制部件；温度传感器检测激光陀螺仪内部温度并输出到控制部件，控制部件根据温度传感器的检测结果来驱动加热和制冷部件进行加热或制冷。
2.根据权利要求1所述的激光陀螺的绝热控温装置，其特征在于，所述加热和制冷部件，其中加热部件采用电热丝，制冷部件采用半导体制冷芯片，它们均连接到控制部件，半导体制冷芯片及电热丝均设在绝热外壳与导热片之间。
3.根据权利要求1所述的激光陀螺的绝热控温装置，其特征在于，所述绝热外壳采用塑料或多孔层结构的绝热材料制成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的激光陀螺的绝热控温装置，其特征在于，所述控制部件采用控制电路；或者采用DSP、ARM或单片机。
5.根据权利要求1-3任一项所述的激光陀螺的绝热控温装置，其特征在于，所述温度传感器读取精度不低于0.2℃。
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