[實用新型]一種微慣性測量單元

有效

• 申請號: 201921737223.0
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN211527422U
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 安曉鵬
• 申請（專利權）人: 北京開拓航宇導控科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本實用新型公開了一種微慣性測量單元，包括MEMS IMU產品安裝殼體、含有MEMS傳感器的電路板組件、MEMS IMU產品蓋板；電路板組件安裝在MEMS IMU產品安裝殼體內，電路板組件和MEMS IMU產品安裝殼體之間具有定位臺面；電路板組件包括電源管理模塊、嵌入式數字處理模塊、時鐘管理模塊、MEMS角速率傳感器模塊A、MEMS角速率傳感器模塊B、MEMS加速度傳感器、對外串行總線接口模塊，電源管理模塊、嵌入式數字處理模塊、時鐘管理模塊、MEMS角速率傳感器模塊A、MEMS角速率傳感器模塊B、MEMS加速度傳感器、對外串行總線接口模塊均錫焊在電路板上。本實用新型從根本上消除低頻過載對MEMS角速率傳感器的影響，并解決MEMS IMU產品在高頻沖擊適應性差的問題。

技術領域

本實用新型涉及慣性測量技術領域，具體為一種微慣性測量單元。

背景技術

IMU(慣性測量單元，Inertial Measurement Unit)是一種實時測量載體相對于慣性空間的運動參數(包含沿載體三個軸向的線加速度和繞載體三個軸向轉動的角速率)的產品。目前IMU產品分成兩類：一種是基于光纖陀螺或機械陀螺、石英撓性加表等高精度慣性傳感器的IMU，面向于戰略或戰術級慣性導航應用；另外一種基于MEMS(微機電系統，Micro-Electro Mechanical Systems)慣性傳感器的IMU，主要是針對消費娛樂級應用。

近年來隨著半導體技術的發展，MEMS IMU的性能有了很大提升，角速率測量精度能達到0.1°/h，加速度測量精度能達到0.1mg，完全能滿足戰術級和工業級應用。特別是物聯網、人工智能、信息化戰爭的發展，使具有小體積、低功耗、低成本、批量化生產方便、環境適應性強等優點的MEMS IMU 有了更廣泛的應用，使其從娛樂級消費電子產品領域，迅速擴張到工業機器人、汽車自動駕駛、無人飛行器、精細化農業、鐵路軌道檢測、電力線路巡查、森林植被監控等工業應用，及智能彈藥、精確制導等軍事領域。

市場上MEMS IMU產品大多采用如下描述的架構，首先將MEMS傳感器焊接至電路板制作傳感器組件，其次將傳感器組件采用螺釘或粘膠形式固定在IMU產品基體上，最后通過柔性線纜或焊線的方式將各個組件連接至一起，組成產品。

一般MEMS IMU產品使用環境復雜，會比較惡劣，特別是無人飛行器、精確制導彈藥等應用。一些過載、沖擊、振動等外部干擾會影響MEMS傳感器工作，從而導致產品測量精度變差。一般工程上都會采用減震設計，但是減震器只是會對一定頻段內的振動有抑制效果，并不能解決低頻過載和高頻沖擊對產品的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種微慣性測量單元，從根本上消除低頻過載對MEMS角速率傳感器模塊的影響，并解決MEMS IMU產品在高頻沖擊適應性差的問題，可以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種微慣性測量單元，包括MEMS IMU產品安裝殼體、含有MEMS傳感器的電路板組件、MEMS IMU產品蓋板；所述電路板組件安裝在MEMS IMU產品安裝殼體內，電路板組件和MEMS IMU產品安裝殼體之間具有定位臺面，MEMS IMU產品安裝殼體扣合安裝MEMS IMU產品蓋板；所述電路板組件包括電源管理模塊、嵌入式數字處理模塊、時鐘管理模塊、MEMS角速率傳感器模塊A、MEMS角速率傳感器模塊B、MEMS加速度傳感器、對外串行總線接口模塊，電源管理模塊、嵌入式數字處理模塊、時鐘管理模塊、 MEMS角速率傳感器模塊A、MEMS角速率傳感器模塊B、MEMS加速度傳感器、對外串行總線接口模塊均錫焊在電路板上。

進一步地，所述MEMS角速率傳感器模塊A和MEMS角速率傳感器模塊B采用偶數陣列的MEMS角速率傳感器實現。

進一步地，所述MEMS角速率傳感器模塊A、MEMS角速率傳感器模塊 B偶數陣列采用對稱布局。