[實用新型]三軸微型陀螺儀測試裝置

有效

• 申請號: 201320422367.3
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203349842U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 華亞平
• 申請（專利權）人: 安徽北方芯動聯科微系統技術有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

技術領域

本實用新型涉及一種微型陀螺儀的測試裝置，特別涉及到一種三軸微型陀螺儀測試裝置。

背景技術

陀螺儀是測量物體旋轉速度的傳感器，在微型陀螺儀出現前，都是機械或光學式陀螺儀，體積大，價格昂貴，主要應用于航海，航空航天和軍事工業。上世紀90年代開始，隨著微型陀螺儀，特別是MEMS陀螺儀技術的成熟，陀螺儀被開始應用于汽車的主動安全裝置，如ESP，防側翻等，現在在中高端汽車上已成為標配。本世紀開始，微型陀螺儀已被廣泛應用于消費類電子產品，如游戲機、手機、平板電腦、數碼相機、機器人、GPS、玩具等，成為智能化移動電子設備的核心元器件之一。

由于微型陀螺儀制造過程相當復雜，以MEMS陀螺儀為例，涉及到MEMS圓片加工、ASIC圓片加工、芯片封裝等制造過程，總共有幾百道加工步驟，其中的任何一道工序的不完美，都會對MEMS陀螺儀的性能產生影響，特別是每個器件之間的性能不一致。而用戶的需要是感知真實世界的物體旋轉速度信號，同一型號的器件必須有同樣的性能。所以在微型陀螺儀產品出廠前，必須逐個進行參數測試和校準，如零偏、靈敏度等，以保證客戶得到性能一致的產品。另外，高精度的微型陀螺儀在使用一段時間后，由于機械沖擊、材料老化、溫濕度循環等原因引起其性能漂移，需要定期對產品的性能進行測試和校正。

要測試陀螺儀就必須對陀螺儀施加一定量的激勵信號源，測量陀螺儀的初始輸出值，再通過陀螺儀內部的控制電路調節輸出值，得到符合規格的產品。也就是說，測試和校準微型陀螺儀，必須以一定速度旋轉陀螺儀待測式樣品。在對單軸微型陀螺儀測試時，只需用到最簡單的單軸轉臺，由一個旋轉馬達和相應的轉軸、導電滑環、轉盤等組成，旋轉馬達工作產生激勵信號。但在測試三軸的微型陀螺儀時，要完成三個軸向的性能測試，需在X、Y、Z三個軸向以一定速度轉動待測試樣品，這樣就必須要用到二個旋轉馬達來產生三個軸向的激勵信號源。

現有技術的校準裝置的測試頭如圖1、圖2所示，它有一個精密驅動馬達11和一個精密驅動馬達13分別控制框架12和轉軸16，驅動測試電路板14沿Y軸心線A和X軸心線B轉動。

進行測試時，在圖1狀態時，驅動馬達13不動，驅動馬達11驅動框架12沿Y軸心線A轉動，通過轉軸16和測試電路板14帶動待測試樣品3在Y軸方向旋轉，對待測試樣品3施加Y軸旋轉信號激勵；保持驅動馬達11不動，驅動馬達13驅動轉軸16沿X軸心線B轉動，通過測試電路板14帶動待測試樣品3在X軸方向旋轉，對待測試樣品3施加X軸旋轉信號激勵；然后控制驅動馬達13驅動轉軸16沿X軸心線B轉動到達圖2所示狀態，此時待測試樣品3的正面3′朝向-Y軸方向，驅動馬達11驅動框架12沿Y軸心線A轉動，通過轉軸16和測試電路板14帶動待測試樣品3在Z軸方向旋轉，對待測試樣品3施加Z軸旋轉信號激勵。這樣，待測試樣品3的X、Y、Z三個軸向的初始輸出值都測到了，通過微型陀螺儀內部的控制電路調節最終輸出值，就完成了待測試樣品3的測試。

現有技術結構復雜，需要用到二個驅動馬達，他們既要提供高精度的旋轉動力，又要提供高精度的位置控制，測試系統控制復雜，設備價格昂貴。特別是待測試樣品置于轉動框架內部，由于受到可利用空間的限制，每次測試的樣品數量少，產能低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種三軸微型陀螺儀測試裝置，本裝置只需一個驅動馬達和一個定位馬達，就可驅動測試電路板，對微型陀螺儀待測試樣品施加X、Y、Z三個軸向的旋轉激勵信號；而且可一次性在測試電路板上安裝多個待測試樣品，具有設備簡單，易控制，造價低，產能高等優點。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種三軸微型陀螺儀測試裝置，包括驅動馬達、主轉軸、副轉軸、定位馬達和測試電路板；

主轉軸頂面為第一斜面，主轉軸下部安裝在驅動馬達上，主轉軸的第一斜面上固定有定位馬達；副轉軸底面為第二斜面，第二斜面與第一斜面相平行，副轉軸第二斜面上固定有法蘭，副轉軸通過法蘭與定位馬達連接；測試電路板上具有線路布局，有導線與電信號測試儀器相連，測試電路板安裝在副轉軸的頂面上；

所述驅動馬達驅動主轉軸、定位馬達、副轉軸、測試電路板以及安裝于測試電路板上的微型陀螺儀待測試樣品旋轉；

所述定位馬達驅動副轉軸沿第一斜面旋轉。

為簡單說明問題起見，以下對本實用新型所述三軸微型陀螺儀測試裝置均簡稱為本裝置。