[实用新型]一种高精度小体积单轴陀螺仪

说明书

技术领域

本实用新型属于惯性仪器仪表设备技术领域，主要用于稳定平台、汽车、舰船、飞机、导弹等载体设备旋转角速度的测量，具体涉及一种高精度小体积单轴陀螺仪。

背景技术

过去普遍使用机械式的角速率陀螺，如液浮角速率陀螺仪、挠性有旋转马达的角速率陀螺等。这些角速率陀螺在实际应用中存在体积大、价格昂贵、易损坏的缺点。

随着电子技术的进步，出现了许多微机械-电子系统的角速率陀螺，如开环角速率陀螺等，但这类角速率陀螺的输出受技术和成本的影响，陀螺的零位漂移受温度影响很大，有的角速率陀螺的零位偏差没有经过补偿，且输出电压受温度影响也很大，其输出结果有较大误差，如果直接采用此类角速率陀螺的输出数据，则不能真实的反应载体的运动，从而会对用户载体的运动监测及控制产生重大影响。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的零位偏差没有经过补偿、输出结果误差较大的缺陷提供了一种高精度小体积单轴陀螺仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高精度小体积单轴陀螺仪，包括方形框状结构的底座、与所述底座相适配的盖板以及水平安装于所述底座内部的主控电路板和平行安装于所述主控电路板上方的传感器板；所述主控电路板上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；所述传感器板上集成有四个陀螺芯片和一个稳压芯片；四个所述陀螺芯片和一个稳压芯片之间相互电性连接；所述主控电路板与所述传感器板电性连接；所述传感器板输出信号到所述主控电路板。

进一步，所述传感器板上的四个陀螺芯片，其中两个设置于所述传感器板的同一面，另外两个所述陀螺芯片设置于其相对面，采用四个陀螺目的是利用对称布置陀螺信号的互补性，获得四倍于单个陀螺信号精度的性能。

进一步，为了提高传感器板和主控电路板的稳定性及可靠性，所述主控电路板及所述传感器板安装时首先采用704胶水平固定，预留出调试线缆和输出线缆后，采用环氧树脂灌封。

进一步，为了提高陀螺仪的使用寿命，所述主控电路板与所述传感器板均整体进行防水、防盐雾、防振动冲击处理。

进一步，为了防止使用过程中盖板及底座被腐蚀，所述底座及所述盖板均采用铝材铸造，并进行本色阳极氧化处理。

优选地，所述盖板外侧包覆有耐腐蚀、防氧化、防水的薄膜或者涂层中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型的高精度小体积单轴陀螺仪，通过在底座内平行设置主控电路板及传感器板，主控电路板上集成数据处理芯片、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；传感器板上集成四个陀螺芯片和一个稳压芯片，将传感器板输出信号到所述主控电路板；通过主控电路板上的数据处理芯片进行数据处理，经各补偿芯片补偿后经数据输出端口输出数据，有效解决了因零位偏差没有经过补偿，输出结果误差较大的问题；同时，传感器板上集成稳压芯片，有效解决了电压不稳所带来的输出结果误差较大的问题；采用四个陀螺目的是利用对称布置陀螺信号的互补性，获得四倍于单个陀螺信号精度的性能，测量精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的高精度小体积单轴陀螺仪的工作流程图；

图2为图1中主控电路板的正面结构示意图；

图3为图1中主控电路板的背面结构示意图；

图4为图1中传感器板的正面结构示意图；

图5为图1中传感器板的背面结构示意图；

图6为底座的结构示意图。

附图标记说明：1-底座；2-主控电路板；21-数据处理芯片；22-运算放大器；23-DA转换器；24-温度补偿芯片；25-线性补偿芯片；26-零位测试补偿芯片；27-数据输出端口；3-传感器板；31-陀螺芯片U1；32-陀螺芯片U2；33-陀螺芯片U3；34-陀螺芯片U4；35-稳压芯片。

具体实施方式