CN208366350U - 一种高精度微型三轴陀螺仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度微型三轴陀螺仪，包括壳体、盖板、主控电路板和两个传感器板，两个传感器板竖立安装在壳体内，其中一个传感器板横向布置，用于测量Y轴方向的旋转角速度，另一个传感器板纵向布置，用于测量X轴方向的旋转角速度，所述主控电路板水平安装在壳体内，用于测量Z轴方向旋转角速度，并对X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信号进行处理和输出X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信息；本实用新型的一种高精度微型三轴陀螺仪，能测量立体三维方向的旋转角速度，结合已有的三维角速度矩阵算法，能对载体的航向、俯仰及横滚角速度进行解算，消除三轴之间的交联影响，提高精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及惯性仪器仪表领域，尤其涉及一种高精度微型三轴陀螺仪。
背景技术
陀螺仪器最早是用于航海导航，但随着科学技术的发展，它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。陀螺仪器不仅可以作为指示仪表，而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。根据需要，陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号，以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行，而在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中，则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。陀螺仪的种类很多，按用途来分，它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器，目前的陀螺仪功能单一，精度不高，需要进一步改进和完善。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种高精度微型三轴陀螺仪，能测量立体三维方向的旋转角速度，结合已有的三维角速度矩阵算法，能对载体的航向、俯仰及横滚角速度进行解算，消除三轴之间的交联影响，提高精度。
本实用新型的一种高精度微型三轴陀螺仪，包括壳体、盖板、主控电路板和两个传感器板，两个传感器板竖立安装在壳体内，其中一个传感器板横向布置，用于测量Y轴方向的旋转角速度，另一个传感器板纵向布置，用于测量X轴方向的旋转角速度，所述主控电路板水平安装在壳体内，用于测量Z轴方向旋转角速度，并对X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信号进行处理和输出X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信息；传感器板上集成有陀螺芯片和稳压芯片；陀螺芯片为四个，并与稳压芯片之间相互电性连接；主控电路板上不仅集成有陀螺芯片和稳压芯片，还集成有数据处理芯片、运算放大器、DA转换器、温度补偿芯片、线性补偿芯片、零位测试补偿芯片以及数据输出端口；所述数据处理芯片、运算放大器、DA转换器、温度补偿芯片、线性补偿芯片、零位测试补偿芯片以及数据输出端口之间相互电性连接；主控电路板与传感器板电性连接；传感器板输出信号到主控电路板；采用高速数字处理器，对陀螺度信息进行处理与解算，输出数字角速率；采用光刻技术补偿非线性误差，实现了全测量范围内线性化，保证了精度指标。
进一步，所述壳体内设有用于安装主控电路板的中心安装区，所述中心安装区为矩形，其四个顶角的位置设有用于对主控电路板进行定位的第一定位槽，将主控电路板水平放置在中心安装区，通过四个第一定位槽对主控电路板进行稳定的定位，结构稳定，便于制造。
进一步，所述第一定位槽内设有用于将主控电路板撑起的支撑台，使主控电路板与壳体底板分离，中间形成间隙，提高抗振动冲击能力。
进一步，所述第一定位槽内设有用于对主控电路板的顶角进行让位的让位槽，综合受力性能好，避免造成局部受力集中，提高整体抗振动性能。
进一步，所述壳体内还设有用于安装两个传感器板的两个侧安装区，所述侧安装区为长圆形，侧安装槽的长向两端设有用于对传感器板进行定位的第二定位槽，侧安装区的长向两端为相对的两个圆弧面，第二定位槽设在两个圆弧面内侧，第二定位槽的宽度小于圆弧面的直径，传感器板安装之后不与壳体的侧壁贴合，不仅拆装方便，而且抗振动性能好。
进一步，所述主控电路板和传感器板分别通过704胶粘贴在相应的定位槽内，结构稳定性好。
进一步，所述壳体内还设有两个工艺槽，每个工艺槽与一个侧安装区相对的布置在中心安装区的两侧，两个侧安装区和两个工艺槽环绕在中心安装区的四周，其中一个工艺槽的外壁设有用于连接线缆的连接孔。
进一步，所述盖板的内侧面对应中心安装区和两个侧安装区分别设有卡槽，盖板通过沉头螺钉安装在壳体上，安装盖板后主控电路板和两个传感器板卡合在卡槽内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种高精度微型三轴陀螺仪，能测量立体三维方向的旋转角速度，结合已有的三维角速度矩阵算法，能对载体的航向、俯仰及横滚角速度进行解算，消除三轴之间的交联影响，提高精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为壳体的结构示意图；
图2为壳体的平面图；
图3为盖板的平面图；
图4为主控电路板的电路图；
图5为传感器板的电路图；
图6为信号连接关系示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1-3所示：本实施例的一种高精度微型三轴陀螺仪，包括壳体6、盖板9、主控电路板和两个传感器板，两个传感器板竖立安装在壳体6内，其中一个传感器板横向布置，用于测量Y轴方向的旋转角速度，另一个传感器板纵向布置，用于测量X轴方向的旋转角速度，所述主控电路板水平安装在壳体6内，用于测量Z轴方向旋转角速度，并对X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信号进行处理和输出X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信息；传感器板上集成有陀螺芯片和稳压芯片；陀螺芯片为四个，并与稳压芯片之间相互电性连接；主控电路板上不仅集成有陀螺芯片和稳压芯片，还集成有数据处理芯片、运算放大器、DA转换器、温度补偿芯片、线性补偿芯片、零位测试补偿芯片以及数据输出端口；所述数据处理芯片、运算放大器、DA转换器、温度补偿芯片、线性补偿芯片、零位测试补偿芯片以及数据输出端口之间相互电性连接；主控电路板与传感器板电性连接；传感器板输出信号到主控电路板；采用高速数字处理器，对陀螺度信息进行处理与解算，输出数字角速率；采用光刻技术补偿非线性误差，实现了全测量范围内线性化，保证了精度指标，所述壳体6内设有用于安装主控电路板的中心安装区5，所述中心安装区5为矩形，其四个顶角的位置设有用于对主控电路板进行定位的第一定位槽2，将主控电路板水平放置在中心安装区5，通过四个第一定位槽2对主控电路板进行稳定的定位，结构稳定，便于制造；所述壳体6内还设有用于安装两个传感器板的两个侧安装区4，所述侧安装区4为长圆形，侧安装槽的长向两端设有用于对传感器板进行定位的第二定位槽11，侧安装区4的长向两端为相对的两个圆弧面，第二定位槽11设在两个圆弧面内侧，第二定位槽11的宽度小于圆弧面的直径，传感器板安装之后不与壳体6的侧壁贴合，不仅拆装方便，而且抗振动性能好；所述盖板9的内侧面对应中心安装区5和两个侧安装区4分别设有卡槽10，盖板9通过沉头螺钉安装在壳体6上，安装盖板9后主控电路板和两个传感器板卡合在卡槽10内。
本实施例中，所述第一定位槽2内设有用于将主控电路板撑起的支撑台1，使主控电路板与壳体6底板分离，中间形成间隙，提高抗振动冲击能力，所述第一定位槽2内设有用于对主控电路板的顶角进行让位的让位槽3，综合受力性能好，避免造成局部受力集中，提高整体抗振动性能。
本实施例中，所述主控电路板和传感器板分别通过704胶粘贴在相应的定位槽内，结构稳定性好，所述壳体6内还设有两个工艺槽7，每个工艺槽7与一个侧安装区4相对的布置在中心安装区5的两侧，两个侧安装区4和两个工艺槽7环绕在中心安装区5的四周，其中一个工艺槽7的外壁设有用于连接线缆的连接孔8。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：包括壳体、盖板、主控电路板和两个传感器板，两个传感器板竖立安装在壳体内，其中一个传感器板横向布置，用于测量Y轴方向的旋转角速度，另一个传感器板纵向布置，用于测量X轴方向的旋转角速度，所述主控电路板水平安装在壳体内，用于测量Z轴方向旋转角速度，并对X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信号进行处理和输出X轴、Y轴和Z轴方向的旋转角速度信息。
2.根据权利要求1所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述壳体内设有用于安装主控电路板的中心安装区，所述中心安装区为矩形，其四个顶角的位置设有用于对主控电路板进行定位的第一定位槽。
3.根据权利要求2所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述第一定位槽内设有用于将主控电路板撑起的支撑台。
4.根据权利要求3所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述第一定位槽内设有用于对主控电路板的顶角进行让位的让位槽。
5.根据权利要求4所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述壳体内还设有用于安装两个传感器板的两个侧安装区，所述侧安装区为长圆形，侧安装槽的长向两端设有用于对传感器板进行定位的第二定位槽。
6.根据权利要求5所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述主控电路板和传感器板分别通过704胶粘贴在相应的定位槽内。
7.根据权利要求6所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述壳体内还设有两个工艺槽，每个工艺槽与一个侧安装区相对的布置在中心安装区的两侧。
8.根据权利要求7所述的高精度微型三轴陀螺仪，其特征在于：所述盖板的内侧面对应中心安装区和两个侧安装区分别设有卡槽。
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| CN201821095013.1U CN208366350U (zh) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | 一种高精度微型三轴陀螺仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108571958A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-09-25 | 重庆市皓颖科技发展有限公司 | 一种高精度微型三轴陀螺仪 |
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2018
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