CN208833248U - 一种温度补偿的光纤陀螺仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光纤线陀螺仪设备领域，具体涉及一种温度补偿的光纤陀螺仪，包括温度补偿装置和安装座，所述安装座包括底板和承压板，所述底板上一体成型有滑槽，所述承压板通过所述滑槽与所述底板滑动连接，所述承压板上设有支架，所述支架与所述承压板固定连接，所述支架上设有陀螺仪安装座，所述陀螺仪安装座上设有外壳，所述外壳与所述陀螺仪安装座形成密闭腔室，所述密闭腔室用于安装光纤陀螺仪；所述底板与所述承压板之间设有减震弹簧，所述底板上还设有安装器。本实用新型能有效的为光纤陀螺仪减震，解决了光纤陀螺仪在震动环境下定位效果不好的问题。

Description

一种温度补偿的光纤陀螺仪

技术领域

本实用新型涉及光纤线陀螺仪设备领域，具体涉及一种温度补偿的光纤陀螺仪。

背景技术

光纤陀螺仪是一种角速率传感器，广泛应用于惯性导航领域，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器，光纤陀螺仪的元器件对温度敏感，温度过高或过低都会对光纤陀螺仪的精度造成影响，往往采用温度补偿装置会对光纤陀螺仪进行温度补偿，从而保证光纤陀螺仪的精度，一般把带有温度补偿装置的光纤陀螺仪称之为温度补偿光纤陀螺仪。

公开号为CN205825968U的中国专利公开了一种用于光纤陀螺仪的隔热装置，包括外壳体和内壳体，内壳体的内腔顶部固定安装有温控开关，外壳体的左右两侧分别开设有制冷口和加热口，制冷口的外侧固定安装有制冷压缩机安装腔，制冷压缩机安装腔的内部固定安装有制冷压缩机，加热口的外侧设置有加热装置安装腔，加热装置安装腔的内部固定安装有加热装置，加热装置和制冷压缩机均通过管道分别与加热口和制冷口固定连接，外壳体的底部固定安装有蓄电池。

上述方案通过制冷压缩机和加热装置完成了光纤陀螺仪的温度补偿，但上述方案还存在不能减震的问题，光纤陀螺仪用于惯性导航领域，需要安装在车辆或船舶上，使用时光纤陀螺仪会受到不同程度的震动，而震动往往会导致陀螺仪位置偏移甚至导致陀螺仪损坏，会让光纤陀螺仪定位效果不好。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种温度补偿的光纤陀螺仪，能有效的为光纤陀螺仪减震，解决了光纤陀螺仪在震动环境下定位效果不好的问题。

本发明提供的基础方案为：一种温度补偿的光纤陀螺仪，包括安装座，所述安装座包括底板和承压板，所述底板上一体成型有滑槽，所述承压板通过所述滑槽与所述底板滑动连接，所述承压板上设有支架，所述支架与所述承压板固定连接，所述支架上设有陀螺仪安装座，所述陀螺仪安装座上设有外壳，所述外壳与所述陀螺仪安装座形成密闭腔室，所述密闭腔室用于安装光纤陀螺仪；

所述底板与所述承压板之间设有减震弹簧，所述减震弹簧包括由弹簧钢制成的弹簧本体，所述弹簧本体包括凸出部和凹陷部，所述弹簧顶端和底端均设有勾连部，勾连部分别与所述底板和承压板固定连接，所述凹陷部的外径等于顶端和底端的外径，所述凸出部的外径大于所述凹陷部的外径，所述凸出部的螺距大于所述凹陷部的螺距；

所述底板上还设有安装器，所述安装器包括基座和吸盘，所述吸盘安装在所述基座上，所述基座内成型有通孔，所述通孔内设有活塞，所述活塞与所述通孔的孔壁滑动连接，所述活塞上设有活塞杆，所述活塞杆自由端成型有按压帽，所述活塞杆上设有复位弹簧，所述复位弹簧被压缩在按压帽和基座之间。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型中，在安装座的承压板设有陀螺仪安装板，陀螺仪安装板上设有密闭的外壳，将光纤陀螺仪安装在外壳内与外部环境隔绝，能有效地保护光纤陀螺仪不受外界损害，还能让光纤陀螺仪不收到外界环境温度的影响，更有利于对光纤陀螺仪进行温度补偿。

2、本实用新型中，在承压板与底板之间设有减震弹簧，减震弹簧由凸出部和凹陷部构成，通过设置不同的外径和螺距，让减震弹簧拥有更好的减震效果，能有效的为光纤陀螺仪减震。

3、本实用新型中，承压板通过滑槽与底板滑动连接，在遇到震动时，承压板能带动陀螺仪安装板以及光纤陀螺仪在滑槽内滑动，由减震弹簧为光纤陀螺仪减震，采用滑动连接的方式比固定连接的减震效果更好，而且不容易造成光纤陀螺仪损坏。

4、本实用新型中，在底板上设有安装器，按压安装器的按压帽，按压帽带动活塞挤压吸盘，吸盘内的空气被排净后能吸附在任意位置，能安装光纤陀螺仪，具有安装简单、方便且方便拆卸的优点。

进一步，所述滑槽为“U”形滑槽，所述承压板与所述滑槽的侧壁紧密贴合，所述承压板与所述底板之间形成密闭空间。有益效果：紧密贴合就能避免承压板在滑动是发生偏移从而影响光纤陀螺仪的工作；设置密闭腔室能让承压板与安装座之间存在一个稳定的气压，更有利于承压板和减震弹簧的复位。

进一步，所述滑槽开口端设有向内的凸块，所述凸块与所述滑槽固定连接。有益效果：凸块的作用是给承压板限位，放置其在滑动过程中脱离滑槽。

进一步，还包括温度补偿装置，所述温度补偿装置包括温度传感器、控制模块、制冷管道、制热管道、制冷装置和制热装置，所述温度传感器与所述控制模块信号连接，所述制冷装置和制热装置均与所述控制模块电连接。

进一步，所述支架上设有制冷安装腔和制热安装腔，分别用于安装制冷装置和制热装置。

进一步，所述外壳上开设有制冷口和制热口，所述制冷口通过制冷管道与制冷安装腔连通，所述制热口通过制热管道与制热安装腔连通。

附图说明

图1为本实用新型一种温度补偿光纤传感器实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中安装器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中减震弹簧的结构示意图；

图4为本实用新型实施二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：光纤陀螺仪101、安装座1、底板11、滑槽12、承压板13、减震弹簧14、第一凸出部141、第二凸出部142、凹陷部143、顶端144、底端145、支架2、制冷安装腔21、制热安装腔22、制冷管道23、制热管道24、陀螺仪安装座3、外壳 31、温度传感器32、制热口33、制冷口34、制冷装置41、制热装置42、安装器5、基座51、活塞52、吸盘53、复位弹簧54、按压帽55、电源6。

实施例一：

如图1所示：一种温度补偿的光纤陀螺仪，包括安装座1，安装座1包括底板11，底板11为钢材制成，包括安装座1，承压板13通过滑槽12与底板11滑动连接，承压板13与滑槽12的侧壁紧密贴合，滑槽12与底板11之间能形成一个密闭的空间，底板11和承压板13 之间设有十个减震弹簧14，减震弹簧14的两端分别与底板11和承压板13固定连接，底板 11上还设有安装器5，安装器5固定安装在底板11上；

承压板13上设有支架2，本实施例中，支架2的数量为两个，两个支架2相对设置且分别焊接固定于承压板13的左右两端上，支架2上焊接固定有陀螺仪安装板，陀螺仪安装板上设有外壳31，外壳31与陀螺仪安装板之间能形成一个密闭腔室，将光纤陀螺仪101安装在外壳31的密闭腔室内，外壳31和陀螺仪安装板上均设有配合使用的螺纹通孔，外壳31 通过螺钉与陀螺仪安装板固定连接。

如图2所示：安装器5包括基座51和吸盘53，吸盘53安装在基座51上，吸盘53为柔性材料制成，基座51上成型有通孔，通孔内设有活塞52，活塞52与孔壁滑动连接，活塞 52上粘接固定有从通孔内伸出的活塞52杆，活塞52杆自由端成型有按压帽55，按压帽55 穿过底板11设置于承压板13与底板11之间，活塞52杆上套设有复位弹簧54，复位弹簧 54被压缩在按压帽55和基座51之间。进行安装器5的安装时，将吸盘53对准安装位置，给安装器5的按压帽55施力，按压帽55带动活塞52竖直向下运动，此时复位弹簧54储能，活塞52不断竖直向下运动的过程中，吸盘53内的而空气不断被排出，当吸盘53完全贴合在安装位置时，吸盘53内部为真空，此时，由于大气压的作用，吸盘53将吸附于安装面上，此时停止施力，复位弹簧54带动活塞52竖直向上运动完成复位，安装器5安装完成。

如图3所示：减震弹簧14包括由弹簧钢成形制成的螺旋状的弹簧本体，弹簧本体包括第一凸出部141和第二凸出部142，第一凸出部141的顶部为弹簧本体的顶端144，第二凸出部142的底部为弹簧本体的底端145，顶端144和底端145上均设有勾连部，顶端144的勾连部与承压板13固定连接，底端145的勾连部与底板11固定连接，第一凸出部141和第二凸出部142之间形成凹陷部143，弹簧本体中第一凸出部141和第二凸出部142的相邻两圈弹簧的螺距大于凹陷部143相邻两圈弹簧的螺距，弹簧钢直径自第一凸出部141向顶端144 逐渐减小，弹簧钢直径自第二凸出部142向底端145逐渐减小，凹陷部143的弹簧钢直径等于顶端144和底端145的弹簧钢直径。

本实施例的工作过程：本实施例的工作原理：进行光纤陀螺仪101的安装时，首先将光纤陀螺仪101粘接固定安装在陀螺仪安装座3上，本实施例中，光纤陀螺仪101需安装在车辆的仪表台位置，将底板11上的安装器的吸盘53对准仪表台，按住支架2向底板11方向施加压力，支架2带动承压板13在滑槽12内滑动，承压板13不断向滑槽12底板11底部滑动的过程中，能给安装器的按压帽55施加压力，按压帽55受到压力能带动活塞52及吸盘53向仪表台方向运动，活塞52不断下压的过程中，吸盘53内的空气不断被排出，当吸盘53完全贴在仪表台上时，吸盘53内为真空，此时，由于大气压的作用，吸盘53会吸附在仪表台上，停止给支架2施加压力，承压板13会在减震弹簧14的作用下恢复原位置，按压帽55也会在复位弹簧54的作用下复位，光纤陀螺仪101的安装完成。

当车辆在行驶在颠簸路段时，车辆会发生剧烈晃动，光纤陀螺仪101也会受到强烈震动，此时安装座1上的承压板13会在会滑槽12内滑动，由减震弹簧14能分担震动过程中产生的压力，能有效地为光纤陀螺仪101减震。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处仅在于温度补偿装置部分。

如图4所示：承压板13左端的支架2上焊接固定有制热安装腔22，在制热安装腔22内安装有制热装置42，制热装置42具体为HQDRGptc电制热器，这款电制热器使用简单、制热稳定且价格便宜，采用螺钉螺纹连接的方式将制热装置42固定安装于制热安装腔22内上；承压板13右端的支架2上焊接固定有制冷安装腔21，在制冷安装腔21内安装有制冷装置41，本实施例中的制冷装置41基于公开号CN104142034A提供的微型节流制冷器改装而成，在该微型节流制冷器上增设了安装板，采用螺钉螺纹连接固定的方式将制冷装置41安装于制冷安装腔21内；制热装置42、制冷装置41均通过导线与电源6连接；

外壳31的内侧顶端粘接固定有温度传感器32，本实施例的温度传感器32采用Siemens LG-Ni1000型号的温度传感器32，这款温度传感器32具有测量精度高、价格便宜和运行稳定的优点，在外壳31的左侧壁上开设有制热口33，制热口33通过制热管道24与制热安装腔22连通，在外壳31的右侧壁上开设有制冷口34，制冷口34通过制冷管道23与制冷安装腔21连通。

本实施例中，控制模块采用STC89C52RC单片机，这款单片机具有低功耗、高性能、运行稳定和价格便宜的特点，单片机的P1.1端口与温度传感器32连接，单片机的P1.2、P1.3端口还连接有第一电磁阀、第二电磁阀，第一电磁阀串接于制冷装置41与电源6的导线上，第二电磁阀串接于制热装置42与电源6的导线上。

本实施例中，电源为五伏的干电池。

本实施例的工作过程：光纤陀螺仪101的最佳工作温度为五到四十摄氏度之间，当其工作温度超出这个温度范围其零偏值就会出现较大偏差，其定位就会不准确，因此，设置光纤陀螺仪101的最佳工作温度为五到四十摄氏度的范围内；外壳31内的温度传感器32能持续发送温度信号给单片机，外壳31内的温度可近似于光纤陀螺仪101的工作温度；

当外壳31内的温度超过四十摄氏度时，单片机控制第一电磁阀接通，制冷装置41与电源6接通，电源6为制冷装置41供电，制冷安装腔内开始制备冷气，冷气通过制冷管道23与外壳31内的空气循环流动，外壳31内的温度会下降，当外壳31内的温度降回到四十摄氏度内时，单片机控制第一电磁阀失电，电源6不再为制冷装置41供电，制冷装置41工作；同理，当外壳31内的温度低于五摄氏度时，单片机控制第二电磁阀得电，制热装置42与电源6接通，电源6为制热装置42供电，制热安装箱内的空气被加热为热气，热气通过制热管道与外壳31内的空气循环流动，外壳31内的温度会上升，当外壳31内的温度上升到五摄氏度以上时，单片机控制第二电磁阀失电，电池不再为制热装置42供电，制热装置42停止工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：包括安装座，所述安装座包括底板和承压板，所述底板上一体成型有滑槽，所述承压板通过所述滑槽与所述底板滑动连接，所述承压板上设有支架，所述支架与所述承压板固定连接，所述支架上设有陀螺仪安装座，所述陀螺仪安装座上设有外壳，所述外壳与所述陀螺仪安装座形成密闭腔室，所述密闭腔室用于安装光纤陀螺仪；

所述底板与所述承压板之间设有减震弹簧，所述减震弹簧包括由弹簧钢制成的弹簧本体，所述弹簧本体与所述底板和承压板固定连接，所述弹簧本体包括凸出部和凹陷部，所述凹陷部的外径等于顶端和底端的外径，所述凸出部的外径大于所述凹陷部的外径，所述凸出部的螺距大于所述凹陷部的螺距；

所述底板上还设有安装器，所述安装器包括基座和吸盘，所述吸盘安装在所述基座上，所述基座内成型有通孔，所述通孔内设有活塞，所述活塞与所述通孔的孔壁滑动连接，所述活塞上设有活塞杆，所述活塞杆自由端成型有按压帽，所述活塞杆上设有复位弹簧，所述复位弹簧被压缩在按压帽和基座之间。

2.根据权利要求1所述的一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：所述滑槽为“U”形滑槽，所述承压板与所述滑槽的侧壁紧密贴合，所述承压板与所述底板之间形成密闭空间。

3.根据权利要求2所述的一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：所述滑槽开口端设有向内的凸块，所述凸块与所述滑槽固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：还包括温度补偿装置，所述温度补偿装置包括温度传感器、控制模块、制冷管道、制热管道、制冷装置和制热装置，所述温度传感器与所述控制模块信号连接，所述制冷装置和制热装置均与所述控制模块电连接。

5.根据权利要求4所述的一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：所述支架上设有制冷安装腔和制热安装腔，分别用于安装制冷装置和制热装置。

6.根据权利要求5所述的一种温度补偿的光纤陀螺仪，其特征在于：所述外壳上开设有制冷口和制热口，所述制冷口通过所述制冷管道与所述制冷安装腔连通，所述制热口通过所述制热管道与所述制热安装腔连通。