[發明專利]批量微機械陀螺測試裝置

有效

• 申請號: 201310032828.0
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103115630A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 劉顯學;官承秋;唐海林;周浩
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本發明屬于微機械陀螺測試裝置技術領域，具體涉及一種批量微機械陀螺測試裝置。

背景技術

微機械陀螺的生產主要采用微機械加工和真空封裝，在整個生產環節存在著諸多誤差影響微機械陀螺的性能，如：殘余應力、剛度耦合、阻尼耦合、驅動和檢測軸不對稱等結構誤差。同時真空封轉氣密性好壞也影響到微機械陀螺的性能。因此，在微機械陀螺的研制過程中就必須進行性能參數的測試與篩選。

目前國際上已經研發出了一些有價值的微陀螺測試設備。如Veeco公司的MEMS3500，但此類固定安裝的專用設備，價格昂貴，不適用于工藝試驗或小批量研制等場合。名稱為“一種雙軸轉臺的MEMS陀螺測試系統”的實用新型（申請號為：?201020181149.1）公開了一種MEMS陀螺測試系統，該系統將帶高低溫箱的雙軸轉臺和MEMS陀螺傳感器測試單元結合起來，組成一種全自動的MEMS陀螺綜合測試系統。該方案每次僅能進行單只芯片的測試，測試效率明顯較低。

發明內容

為了克服現有技術中的微機械陀螺測試系統測試效率低，每次僅能測試單只芯片的不足，本發明提供一種批量微機械陀螺測試裝置，本發明能夠安裝在陀螺測試轉臺上，并完成對小批量的微機械陀螺性能測試。通過Zigbee無線通信模塊可以將測試數據自主上傳到PC機。

本發明的批量微機械陀螺測試裝置，其特點是，所述的測試裝置包括上層圓臺、下層圓臺、數根圓柱形支撐柱、圓柱空腔、電路板；其連接關系是，所述上層圓臺和下層圓臺均對應設置有同直徑的中央通孔；所述電路板包括一塊主電路板和數塊測試電路板，主電路板含有處理器、ADC芯片、用于為主電路板和測試電路板供電的供電模塊、用于與PC機進行通信的Zigbee無線通信模塊，所述的測試電路板上設置有用于信號輸出格式選擇的三選開關、驅動檢測電路、一個從串口、一個從CAN接口和一組從模擬信號接口；上層圓臺包括數根用于固定測試電路板的“F”形固定條，下層圓臺包括數根用于固定測試電路板的“F”形固定條，下層圓臺底面還設置有四個安裝錨點，所述的“F”型固定條上設置有用于固定測試電路板的固定螺孔；圓柱空腔包括上半空腔、下半空腔，上半空腔的頂面設置有通道開關、側面設置有主串口、主CAN總線接口、主模擬信號接口；下半空腔的下頂面設置有電源接口、側面設置有主串口、主CAN總線接口、主模擬信號接口；上層圓臺與下層圓臺通過數根圓柱形支撐柱活動連接；主電路板置于圓柱空腔內部，圓柱空腔設置的通道開關、主串口、主CAN總線接口、主模擬信號接口、電源接口均分別與主電路板連接；數個測試電路板通過固定螺孔分別固定在上層圓臺、下層圓臺的“F”形固定條上，測試電路板上的從串口、從CAN總線接口、從模擬信號接口均分別于圓柱空腔的主串口、主CAN總線接口、主模擬信號接口連接；圓柱空腔嵌入上層圓臺、下層圓臺的中央通孔中。

所述的上半空腔頂面設置有16~32個通道開關，側面設置有8~16個主串口、8~16個主CAN總線接口、8~16組主模擬信號接口。

所述的下半空腔底面設置有一個電源接口，側面設置有8~16個主串口、8~16個主CAN總線接口、8~16組主模擬信號接口。

所述的上層圓臺與下層圓臺面上設置的“F”形固定條的數量相同。

所述的上層圓臺、下層圓臺面上設置的“F”形固定條的數量總和與上半空腔設置的通道開關數量對應設置。

所述的上層圓臺、下層圓臺面上設置的“F”形固定條的數量為8~16個。

所述的支撐柱數量為4~8個。

所述的測試電路板數量與“F”形固定條的數量總和對應設置。

所述的測試電路板上的從串口、從CAN總線接口、從模擬信號接口數量與主串口、主CAN總線接口、主模擬信號接口數量對應設置。

所述的上層圓臺、下層圓臺和支撐柱的材質采用金屬鋁。

本發明的批量微機械陀螺測試裝置的上下兩層圓臺通過數根圓形支柱連接在一起，可以自由拆分，每層圓臺上設計有數根“F”形測試電路板固定條，每根固定條上有固定螺孔，用于固定不同大小的測試電路板，下層圓臺設計有裝置安裝錨點，用于將整個測試裝置安裝在陀螺測試轉臺上。所述的主電路板上采用ARM系列高性能單片機設計的處理器，使整個測試裝置更加穩定、可靠；Zigbee無線通信模塊實時將數據發送至PC機，減少了額外線纜連接，在模擬信號測試情況下，減少了陀螺測試轉臺集流環、傳輸線纜上的傳輸損耗；24位高精度ADC芯片使采集數據更加精準。