CN214426726U - 一种石英音叉陀螺测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石英音叉陀螺测试装置，该测试装置包括底板、安装壳体、专用连接器、AD数字板和石英音叉陀螺，底板用于与外部设备连接，安装壳体设置在底板上，石英音叉陀螺设置在安装壳体上，且通过专用连接器与AD数字板进行电气连接，AD数字板用于为石英音叉陀螺供电并将石英音叉陀螺输出的模拟信号转换为数字信号进行传输。应用本实用新型的技术方案，以解决现有技术中测试装置不能同时测量多个石英音叉陀螺、拆装陀螺变换安装轴向费时费力、陀螺电气连接方式复杂、测试效率低、信号易受到干扰的技术问题。

Description

一种石英音叉陀螺测试装置

技术领域

本实用新型涉及陀螺测试技术领域，尤其涉及一种石英音叉陀螺测试装置。

背景技术

陀螺是一种测量敏感载体相对于惯性空间角运动的仪表，是惯性导航和制导系统的核心器件，石英音叉陀螺作为常见的陀螺类型，因具有体积小、重量轻、耗能低、耐用性好、价格低廉、可批量生产等优点，而广泛应用于军事、汽车等领域。石英音叉陀螺主要由壳体结构、音叉传感器、电路板三大分部件组成，其中，壳体结构包括上盖、外壳、外环、减振器、支架等零部件，音叉传感器包括管座、盖和石英音叉。石英音叉陀螺工作的物理基础是石英晶体的压电效应及哥氏振动原理。石英音叉陀螺工作时，通过压电效应驱动音叉产生驱动振动(也称参考振动)，振动方向主要在X轴方向，该振动模态即为驱动模态(也称参考模态)。当音叉绕其Y轴发生轴旋转时，作用在驱动音叉上的哥氏惯性力使驱动叉指产生Z方向的振动分量，该振动分量通过音叉中部的框架结构耦合到检测叉指上，产生检测振动(也称敏感振动)，该振动模态为敏感模态(也称检测模态)，通过检测电极上因压电效应产生的与角速度、驱动振动位移成比例的敏感电荷信号，并将该电荷信号放大、解调便得到正比于输入角速度的直流输出。

石英音叉陀螺在交付使用前，需对其性能进行测试评价，测试项目包括标度因数、常温静态、温度和振动等。当前石英音叉陀螺测试存在以下问题：一是测试项目较多，不同的测试项目对被测陀螺的安装轴向有不同的要求，拆装过程费时费力，而且不能同时检测多个陀螺，随着陀螺的批量生产，当前的测试工装已不能满足批量检测要求；二是陀螺输出的是模拟信号，当前的测试装置直接采用模拟采集板卡进行测量，由于测试线缆较长，同时陀螺信号输出电压为较弱的mv级，因此信号容易受到干扰；三是陀螺信号输出端通过焊接引线与采集板卡连接，测试完成后还需要拆除，测试效率低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种石英音叉陀螺测试装置，能够解决现有技术中测试装置不能同时测量多个石英音叉陀螺、拆装陀螺变换安装轴向费时费力、陀螺电气连接方式复杂、测试效率低、信号易受到干扰的技术问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种石英音叉陀螺测试装置，测试装置包括：底板、安装壳体、专用连接器、AD数字板和石英音叉陀螺，底板用于与外部设备连接，安装壳体设置在底板上，石英音叉陀螺设置在安装壳体上，且通过专用连接器与AD数字板进行电气连接，AD数字板用于为石英音叉陀螺供电并将石英音叉陀螺输出的模拟信号转换为数字信号进行传输。

进一步地，安装壳体上包括多个陀螺安装接口和走线槽，走线槽设置在多个陀螺安装接口之间，用于填放连接专用连接器和AD数字板的引导线。

进一步地，测试装置还包括多个定位支柱，定位支柱包括第一端和第二端，石英音叉陀螺通过第一端与安装壳体紧固连接，专用连接器通过第二端与定位支柱紧固连接。

进一步地，测试装置还包括紧固螺钉，定位支柱的第二端具有安装螺纹孔，专用连接器具有安装通孔，紧固螺钉穿过安装通孔拧入安装螺纹孔中。

进一步地，测试装置还包括数据处理终端，数据处理终端与AD数字板连接，用于对AD数字板输出的数字信号进行采集、解析、实时显示和保存。

进一步地，模拟信号包括零位信号、参考地信号和温度信号。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种石英音叉陀螺测试装置，该测试装置通过将多个石英音叉陀螺同时设置在安装壳体上，翻转安装壳体改变其与底板之间的安装面，间接实现多个石英音叉陀螺安装轴向的快捷改变，能够在不拆装石英音叉陀螺的情况下满足不同测试项目的安装轴向要求，通过专用连接器使石英音叉陀螺与AD数字板之间的电气连接简单、可靠、易拆装，同时通过AD数字板将石英音叉陀螺输出的模拟信号转换为数字信号后再进行传输，信号稳定，不容易收到干扰。该测试装置能够实现对石英音叉陀螺的批量测试，大幅提高测试效率。与现有技术相比，本实用新型的技术方案能够解决现有技术中测试装置不能同时测量多个石英音叉陀螺、拆装陀螺变换安装轴向费时费力、陀螺电气连接方式复杂、测试效率低、信号易受到干扰的技术问题。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型的一个具体实施例提供的石英音叉陀螺测试装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的另一个具体实施例提供的石英音叉陀螺测试装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本实用新型的具体实施例提供了一种石英音叉陀螺测试装置，测试装置包括：底板10、安装壳体20、专用连接器40、AD数字板50和石英音叉陀螺60，底板10用于与外部设备连接，安装壳体20设置在底板10上，石英音叉陀螺60设置在安装壳体20上，且通过专用连接器40与AD数字板50进行电气连接，AD数字板50用于为石英音叉陀螺60供电并将石英音叉陀螺60输出的模拟信号转换为数字信号进行传输。作为本实用新型的一个具体实施例，如图1和图2所示，安装壳体20为立方体，两两相邻的三个面作为与底板连接的安装面，剩余三个面中，两个用于安装石英音叉陀螺60，一个用于安装AD数字板50，通过此种配置方式，根据测试项目的轴向安装要求翻转壳体，选择对应的安装面，即可实现石英音叉陀螺60轴向的改变，能够显著提升测试效率，且由于石英音叉陀螺60与AD数字板50的距离较短，减少了模拟信号传输中的干扰。进一步地，底板10上设置安装接口，用于与外部设备连接。安装壳体20与底板10之间的安装方式根据实际需要进行选择，例如通过螺钉进行螺栓连接。此外，为了保证信号连接的可靠性，选用耐高低温和振动的连接器，专用连接器40对外提供引线焊接端，用于与AD数字板50进行电气连接。

应用此种配置方式，提供了一种石英音叉陀螺测试装置，该测试装置通过将多个石英音叉陀螺60同时设置在安装壳体20上，翻转安装壳体20改变其与底板10之间的安装面，间接实现多个石英音叉陀螺60安装轴向的快捷改变，能够在不拆装石英音叉陀螺60的情况下满足不同测试项目的安装轴向要求，通过专用连接器40使石英音叉陀螺60与AD数字板50之间的电气连接简单、可靠、易拆装，同时通过AD数字板50将石英音叉陀螺60输出的模拟信号转换为数字信号后再进行传输，信号稳定，不容易收到干扰。该测试装置能够实现对石英音叉陀螺的批量测试，大幅提高测试效率。与现有技术相比，本实用新型的技术方案能够解决现有技术中测试装置不能同时测量多个石英音叉陀螺、拆装陀螺变换安装轴向费时费力、陀螺电气连接方式复杂、测试效率低、信号易受到干扰的技术问题。

进一步地，安装壳体20上包括多个陀螺安装接口21和走线槽22，走线槽22设置在多个陀螺安装接口21之间，用于填放连接专用连接器40和AD数字板50的引导线。引导线通过软胶填埋、固定在走线槽22内。通过此种配置方式，方便布线，较少了信号传输干扰。陀螺安装接口21的数量根据实际需要进行设置，例如如图2所示，安装壳体20上有两个面用于安装石英音叉陀螺60，每个面上具有8个陀螺安装接口21，能够同时测试16个石英音叉陀螺。

为了方便更换被测陀螺，提高测试效率，增加专用连接器40，改变陀螺的电气连接方式，如图2所示，测试装置还包括多个定位支柱30，定位支柱30包括第一端和第二端，石英音叉陀螺60通过第一端与安装壳体20紧固连接，专用连接器40通过第二端与定位支柱30紧固连接。

进一步地，测试装置还包括紧固螺钉70，定位支柱30的第二端具有安装螺纹孔，专用连接器40具有安装通孔，紧固螺钉70穿过安装通孔拧入安装螺纹孔中。定位支柱30既保证了石英音叉陀螺60与安装壳体20的紧固连接，又为专用连接器40提供了支撑和安装螺纹孔。专用连接器40内部有6个安装孔，安装孔内部有弹簧结构，当专用连接器40向下压时，弹簧能抱紧石英音叉陀螺60的接线柱，从而实现与石英音叉陀螺60接线柱的稳定固连。同时，专用连接器40对外提供引线焊接端，能够与AD数字板50进行电气连接。实践证明，此种连接方式可实现石英音叉陀螺60与AD数字板50的稳定连接，且便于更换被测陀螺，提高测试效率。

此外，测试装置还包括数据处理终端，数据处理终端与AD数字板50连接，用于对AD数字板50输出的数字信号进行采集、解析、实时显示和保存。数据处理终端上配置具备实时采集、解析、存储以及通过图形实时显示的功能的测试软件，例如基于Labview软件设计、开发的专用采集程序，以对陀螺性能进行实时评判，实现陀螺的自动化测试。作为本实用新型的一个具体实施例，一个数据处理终端连接8块AD数字板50，一个AD数字板50连接8块石英音叉陀螺60，同步对8块AD数字板50输出的数字信号进行采集和解析，并同时显示和保存64支石英音叉陀螺60的模拟信号。AD数字板50通过RS422串口通讯传输至数据处理终端，有效减少了模拟信号的传输干扰。

本实用新型中，石英音叉陀螺60输出的模拟信号包括零位信号、参考地信号和温度信号。

综上所述，本实用新型提供了一种石英音叉陀螺测试装置，该测试装置通过将多个石英音叉陀螺同时设置在安装壳体上，翻转安装壳体改变其与底板之间的安装面，间接实现多个石英音叉陀螺安装轴向的快捷改变，能够在不拆装石英音叉陀螺的情况下满足不同测试项目的安装轴向要求，通过专用连接器使石英音叉陀螺与AD数字板之间的电气连接简单、可靠、易拆装，同时通过AD数字板将石英音叉陀螺输出的模拟信号转换为数字信号后再进行传输，信号稳定，不容易收到干扰。该测试装置能够实现对石英音叉陀螺的批量测试，大幅提高测试效率。与现有技术相比，本实用新型的技术方案能够解决现有技术中测试装置不能同时测量多个石英音叉陀螺、拆装陀螺变换安装轴向费时费力、陀螺电气连接方式复杂、测试效率低、信号易受到干扰的技术问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：底板(10)、安装壳体(20)、专用连接器(40)、AD数字板(50)和石英音叉陀螺(60)，所述底板(10)用于与外部设备连接，所述安装壳体(20)设置在所述底板(10)上，所述石英音叉陀螺(60)设置在所述安装壳体(20)上，且通过所述专用连接器(40)与所述AD数字板(50)进行电气连接，所述AD数字板(50)用于为所述石英音叉陀螺(60)供电并将所述石英音叉陀螺(60)输出的模拟信号转换为数字信号进行传输。

2.根据权利要求1所述的石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述安装壳体(20)上包括多个陀螺安装接口(21)和走线槽(22)，所述走线槽(22)设置在多个所述陀螺安装接口(21)之间，用于填放连接所述专用连接器(40)和所述AD数字板(50)的引导线。

3.根据权利要求2所述的石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括多个定位支柱(30)，所述定位支柱(30)包括第一端和第二端，所述石英音叉陀螺(60)通过所述第一端与所述安装壳体(20)紧固连接，所述专用连接器(40)通过所述第二端与所述定位支柱(30)紧固连接。

4.根据权利要求3所述的石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括紧固螺钉(70)，所述定位支柱(30)的所述第二端具有安装螺纹孔，所述专用连接器(40)具有安装通孔，所述紧固螺钉(70)穿过所述安装通孔拧入所述安装螺纹孔中。

5.根据权利要求4所述的石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括数据处理终端，所述数据处理终端与所述AD数字板(50)连接，用于对所述AD数字板(50)输出的数字信号进行采集、解析、实时显示和保存。

6.根据权利要求1至5任一项所述的石英音叉陀螺测试装置，其特征在于，所述模拟信号包括零位信号、参考地信号和温度信号。

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