CN219416215U - 一种微型惯性测量组件组合结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型惯性测量组件组合结构，包括呈矩形框架结构的台体，其相邻三侧具有侧板，其中，相邻的两个侧板相互靠近的一侧向台体内侧凸起形成凸台，在台体内侧中部还水平设有一承载台，该承载台与所述凸台以及另一个侧板相连。本实用新型通过采用微型光纤陀螺仪和MEMS加速度计进行组合设计，各敏感元件的安装更为紧凑，并通过凸台与承载台的一体结构，热分布更加均匀，在受热状态下，形变基本保持一致，降低了热变形对各敏感环以及MEMS加速度计的影响，在兼顾输出精度的同时，满足小体积、轻重量和低成本的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及惯性导航设备技术领域，尤其涉及一种微型惯性测量组件组合结构。
背景技术
目前行业通用的低精度惯性测量单元分为两种：一种是光纤陀螺仪和石英加速度计组合，一种是纯MEMS组合。前者由于采用石英加速度计，需搭配I/F转换模块进行采样输出，并且各单元分散安装在支架上，未能充分利用支架的内部空间，整机体积较大，成本较高，同时，各单元之间基本无关联，各单元在运行时热量散发相互独立，整体的热均衡性较差，容易造成局部温度过高从而影响电子单元的性能；而后者体积较小、成本较低，但由于MEMS陀螺精度较差，导致整机性能重复性差，随着用户要求的不断提高，亟需一种体积小、热平衡性良好并能够满足精度要求的惯性测量组件。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种微型惯性测量组件组合结构，解决了现有技术难以同时满足体积小、热平衡型好且具有较好精度要求的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种微型惯性测量组件组合结构，包括呈矩形框架结构的台体，其相邻三侧具有侧板，其中，相邻的两个侧板相互靠近的一侧向台体内侧凸起形成凸台，在所述凸台上对应该两个相邻的侧板开设有两个相互垂直的安装槽，所述凸台上侧低于台体的侧板形成安装面，在台体内侧中部还水平设有一承载台，该承载台与所述凸台以及另一个侧板相连，在承载台上竖向开设有安装槽，在各安装槽中均安装有光纤环；
在承载台上方安装有前放板，在所述前放板上安装有探测器；在凸台形成的安装面上安装有主控电路板；
所述台体的底部具有底板，并在底板上正对于承载台上的安装槽的位置开设有安装孔，在该安装孔中安装有MEMS加速度计；
在台体与承载台相连的侧板上安装有光源组件，在台体无侧板的一侧由内向外依次安装有光源板和加速度计采集板。
作为优化，在台体对应于凸台安装面高度的四个角处均设有一第一安装座，在第一安装座上设有螺栓孔，用于安装主控电路板。
作为优化，所述凸台成型为L形，使凸台与台体内壁之间形成L形安装槽，在该L形安装槽中安装有呈L形的前放板。
作为优化，在所述L形安装槽的侧壁上分布有多个第二安装座，在第二安装座上设有螺栓孔，用于安装前放板。
作为优化，在台体与承载台相邻的侧板上斜向开设有容置孔，所述容置孔贯穿与该侧板相邻的侧板，所述光源组件安装在该容置孔内。
作为优化，还包括外罩，对应的，在台体的底面成型有底座，所述外罩扣合在台体上并与底座密封连接。
本申请与现有技术相比具有以下有益效果：
本实用新型通过采用微型光纤陀螺仪和MEMS加速度计进行组合设计，并对固定光纤陀螺仪和MEMS加速度计的台体进行结构设计，各敏感元件的安装更为紧凑，并通过凸台与承载台的一体结构，热分布更加均匀，在兼顾输出精度的同时，满足小体积、轻重量和低成本的要求。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸结构示意图；
图2为本实用新型中台体的结构示意图；
图中，1主控电路板，2前放板，3探测器，4光纤环，5 MEMS加速度计，6光源板，7加速度计采集板，8光源组件，9凸台，10底座，11台体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施时：参见图1-2，
一种微型惯性测量组件组合结构，包括呈矩形框架结构的台体11，其相邻三侧具有侧板，其中，相邻的两个侧板相互靠近的一侧向台体11内侧凸起形成凸台9，在所述凸台9上对应该两个相邻的侧板开设有两个相互垂直的安装槽，所述凸台9上侧低于台体11的侧板形成安装面，在台体11内侧中部还水平设有一承载台，该承载台与所述凸台9以及另一个侧板相连，在承载台上竖向开设有安装槽，在各安装槽中均安装有光纤环4；
在承载台上方安装有前放板2，在所述前放板2上安装有探测器3；具体的，所述凸台9成型为L形，使凸台9与台体11内壁之间形成L形安装槽，在该L形安装槽中安装有呈L形的前放板2。在所述L形安装槽的侧壁上分布有多个第二安装座，在第二安装座上设有螺栓孔，用于安装前放板2。在所述前放板2上安装有三个探测器3，三个探测器3分别对应于三个光纤环4，用于采集光纤环4的输出信号。
在凸台9形成的安装面上安装有主控电路板1，具体的，在台体11对应于凸台9安装面高度的四个角处均设有一第一安装座，在第一安装座上设有螺栓孔，用于安装主控电路板1。本实施例中的主控电路板1主要用于对数据进行处理和输出，可采用多数处理芯片，为现有技术，不再冗述。
所述台体11的底部具有底板，并在底板上正对于承载台上的安装槽的位置开设有安装孔，在该安装孔中安装有MEMS加速度计5；
在台体11与承载台相连的侧板上安装有光源组件8，在台体11无侧板的一侧由内向外依次安装有光源板6和加速度计采集板7。
在台体11与承载台相邻的侧板上斜向开设有容置孔，所述容置孔贯穿与该侧板相邻的侧板，所述光源组件8安装在该容置孔内。
还包括外罩，对应的，在台体11的底面成型有底座10，所述外罩扣合在台体11上并与底座10密封连接。
具体的，在台体11与承载台连接的侧板上还安装有1×3耦合器，光源组件8用于通过光源板6和该1×3耦合器向三个光纤环4提供光源，提供的光源分别通过安装在台体11对应各光纤环4的侧板上的2×2耦合器以及各光纤环4上的Y波导和光纤环4形成光路，并最终通过探测器3接收信号，并将探测信号输送至主控电路板1进行处理。加速度计采集板7与MEMS加速度计5连接，用于采集其输出的信号，并将该信号输送至主控电路板1进行处理。
安装时，可以通过加工方式保证各处安装面的形位公差，减少零件过多增加装配误差。本实施例中，通过台体11的侧壁内凸形成容纳光纤环4的凸台9结构，并在台体11内侧中部成型有与凸台9结构一体的承载台，然后在凸台9和承载台上加工出相互垂直的光纤环4安装槽，并且各安装槽具有一定深度，方便加工，加工精度易于控制，能够很好的保证三轴光纤环4的同轴性，提高精度。同时，由于凸台9和承载台一体成型并相互连接，具有较好的热平衡型，在光纤环4工作时，热量可以通过凸台9和承载台相互传递，以达到良好的热平衡。
还包括外罩，对应的，在台体11的底面成型有底座10，所述外罩扣合在台体11上并与底座10密封连接，本实施例中，外形尺寸为58mm（长）×52mm（宽）×40mm（高），各元器件安装在台体11上，通过外罩、底板将器件保护并密封起来。通过台体11上的安装螺孔反面拉紧安装。
本实用新型通过采用微型光纤陀螺仪和MEMS加速度计进行组合设计，对固定光纤陀螺仪和MEMS加速度计的台体进行结构设计，充分合理的利用台体的空间结构，使各敏感元件的安装更为紧凑，并通过凸台与承载台的一体结构，热分布更加均匀，在受热状态下，形变基本保持一致，降低了热变形对各敏感环以及MEMS加速度计的影响，在兼顾输出精度的同时，满足小体积、轻重量和低成本的要求。所有零件均为硬铝合金，有效降低惯性测量单元的质量，总体质量比市场同类产品重量减少20%左右。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的原理和基础的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附加权利要求及其等同物限定，因此本实用新型的实施例只是针对本实用新型的说明示例，无论从哪一点来看本实用新型的实施例都不构成对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，包括呈矩形框架结构的台体，其相邻三侧具有侧板，其中，相邻的两个侧板相互靠近的一侧向台体内侧凸起形成凸台，在所述凸台上对应该两个相邻的侧板开设有两个相互垂直的安装槽，所述凸台上侧低于台体的侧板形成安装面，在台体内侧中部还水平设有一承载台，该承载台与所述凸台以及另一个侧板相连，在承载台上竖向开设有安装槽，在各安装槽中均安装有光纤环；
在承载台上方安装有前放板，在所述前放板上安装有探测器；在凸台形成的安装面上安装有主控电路板；
所述台体的底部具有底板，并在底板上正对于承载台上的安装槽的位置开设有安装孔，在该安装孔中安装有MEMS加速度计；
在台体与承载台相连的侧板上安装有光源组件，在台体无侧板的一侧由内向外依次安装有光源板和加速度计采集板。
2.根据权利要求1所述的一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，在台体对应于凸台安装面高度的四个角处均设有一第一安装座，在第一安装座上设有螺栓孔，用于安装主控电路板。
3.根据权利要求1所述的一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，所述凸台成型为L形，使凸台与台体内壁之间形成L形安装槽，在该L形安装槽中安装有呈L形的前放板。
4.根据权利要求3所述的一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，在所述L形安装槽的侧壁上分布有多个第二安装座，在第二安装座上设有螺栓孔，用于安装前放板。
5.根据权利要求1所述的一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，在台体与承载台相邻的侧板上斜向开设有容置孔，所述容置孔贯穿与该侧板相邻的侧板，所述光源组件安装在该容置孔内。
6.根据权利要求1所述的一种微型惯性测量组件组合结构，其特征在于，还包括外罩，对应的，在台体的底面成型有底座，所述外罩扣合在台体上并与底座密封连接。
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2023
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