[发明专利]一种低成本微机械惯性测量组合的温度控制系统

说明书

一种低成本微机械惯性测量组合的温度控制系统，涉及一种微机械惯性测量领域；包括温控保温模块、信号采集处理通讯模块和温控模块；直接以微机械惯性测量传感器为温度控制对象，模数转换电路将微机械惯性测量传感器加速度计、陀螺信号和温度信号转换为数字量；信号采集处理通讯电路通过微控制器进行温度补偿的同时将温度信息发送给温控电路；温控电路采集被控对象温度并采集系统多路控制补偿物理量，经算法解算通过PWM控制功率驱动加热片对保温腔进行加热；本发明的温度控制系统显著提高了微机械惯性测量组合的精度，具有低成本，控制精度高，环境适应性强的特点。

技术领域

本发明涉及一种微机械惯性测量领域，特别是一种低成本微机械惯性测量组合的温度控制系统。

背景技术

随着惯性技术的不断发展，对惯性测量组合精度要求越来越高，减小惯性系统各项误差的系统也得到研究和应用。微机械(MEMS)惯性测量器件以其长寿命、低成本、小体积、高可靠性、准备时间短和低功耗等优点在惯性测量组合中得到了大量的应用。但是微机械惯性传感器相对于机械式、光纤等惯性测量传感器精度较低且环境温度变化对微机械惯性传感器精度影响较大，为降低温度对微机械惯性传感器精度的影响，设计了一种温度控制系统，在组合整体方案上可对微机械惯性传感器使用同一个温度量进行温度控制和温度补偿，且保证了微机械惯性信号采集处理电路与温控电路的隔离，可有效的提高低成本微机械惯性测量组合的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种低成本微机械惯性测量组合的温度控制系统，使微机械惯性测量组合温度控制和温度补偿相结合，提高微机械惯性测量组合精度的温度控制系统。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种适用于微机械惯性测量组合的温度控制系统，包括温控保温模块、信号采集处理通讯模块和温控模块；其中，温控保温模块包括顶部加热片、侧边加热片、加热罩和底座；加热罩固定安装在底座的上表面，加热罩的顶部外部安装有顶部加热片，加热罩的外侧壁固定安装有侧边加热片；

温控保温模块：在加热罩的加热作用下，生成加速度数字信号、加速度计温度数字信号、角速度数字信号和陀螺温度数字信号，并将加速度数字信号、加速度计温度数字信号、角速度数字信号和陀螺温度数字信号传输至信号采集处理通讯模块；生成加热罩温度信号，并将加热罩温度信号传输至温控模块；

信号采集处理通讯模块：接收温控保温模块传来的加速度数字信号、加速度计温度数字信号、角速度数字信号和陀螺温度数字信号，对加速度数字信号、加速度计温度数字信号、角速度数字信号和陀螺温度数字信号进行采集，将采集的加速度计温度数字信号和陀螺温度数字信号传输至温控模块；将采集的加速度数字信号、加速度计温度数字信号、角速度数字信号和陀螺温度数字信号输出至外部惯性测量组合模块；

温控模块：接收信号采集处理通讯模块传来的采集到的加速度计温度数字信号和陀螺温度数字信号；

采集温控保温模块周围的外部环境温度信号，将环境温度信号转换成环境温度数字信号；

接收温控保温模块传来的加热罩温度信号，将加热罩温度信号转换为加热罩温度电信号，再将将加热罩温度电信号转换成加热罩温度数字信号；

接收外部供电电压信号，将外部供电电压信号衰减至0-5v，再将衰减后的供电电压信号转换成衰减后的供电电压数字信号；