振动结构陀螺仪的数字同步测控装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种振动结构陀螺仪的数字同步测控装置及系统，通过第一模态检测模块获取第一模态信号，通过相位提取模块获取第一模态信号的相位信息，通过时序控制模块根据提取的相位信息制定满足自激振荡的同步时钟控制信号，以实现对数模、模数转化模块、数据处理模块及驱动模块的同步控制，形成自激振荡锁相环，提高了锁相精度、相位匹配精度，节省了硬件资源、降低了成本，具有结构简单、效率高的特点；数字同步控制易实现时分多路复用，在非相关相位时刻可以引入任何模拟量的转换，也可在非相位相关时刻引入任何数字量转换，扩展灵活，为自检测、自诊断提供可能。

【技术实现步骤摘要】
振动结构陀螺仪的数字同步测控装置及系统
本技术涉及一种振动结构陀螺仪的数字同步测控装置及系统，特别是微机械陀螺仪的高精度数字化单芯片闭环检测，属于测控领域。
技术介绍
近年来，随着微机械技术不断发展，陀螺仪呈现出型小、质轻的发展趋势，以陶瓷、金属、硅材料制造的音叉式、圆柱式、半球式、单环结构、多环碟形陀螺仪成为主要的微机械陀螺仪类型。这些陀螺仪均基于科里奥利效应，均需外加驱动力激励振动结构在第一模态(也称驱动模态)谐振频率下稳幅振动，而当在敏感轴上有角速率输入时，产生哥氏力作用，在第二模态(也称检测模态)产生位移。这类陀螺仪以体积小、重量轻、可靠性高、适合大规模批量生产，与集成电路芯片组成小型化的器件，在军事、工业、消费类产品中应用广泛。前期对于微机械陀螺的测控，通常都采用模拟方案在PCB(印制电路板)上实现，因PCB性能随温度变化明显，目前的微机械陀螺仪的测控方法以数字闭环检测为主。如图1所示，是目前国内外普遍采用的陀螺仪数字检测方法。该方法基于PCB印制板通过分立元器件(AD，DA，ARM或FPGA)搭建实现，会导致体积较大，可靠性降低，不能发挥微机械陀螺仪小体积、低成本的优势。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动结构陀螺仪的数字同步测控装置，其特征在于，包括：第一模态检测模块，与振动结构陀螺仪连接，用于获取并发送振动结构陀螺仪第一模态信号；相位提取模块，与所述第一模态检测模块连接，用于提取所述第一模态信号的相位信息，并根据提取的相位信息发送参考时钟信号；时序控制模块，与所述相位提取模块连接，用于根据所述参考时钟信号生成并发送同步时钟控制信号，所述同步时钟控制信号包括第一模数时钟控制信号、第一数模时钟控制信号、第一数据处理时钟控制信号及第一驱动时钟控制信号；模数转换模块，与所述时序控制模块连接，用于根据所述第一模数时钟控制信号将所述第一模态信号转换成第一数字信号；第一数据处理模块，与所述时序控制...

【技术特征摘要】
1.一种振动结构陀螺仪的数字同步测控装置，其特征在于，包括：第一模态检测模块，与振动结构陀螺仪连接，用于获取并发送振动结构陀螺仪第一模态信号；相位提取模块，与所述第一模态检测模块连接，用于提取所述第一模态信号的相位信息，并根据提取的相位信息发送参考时钟信号；时序控制模块，与所述相位提取模块连接，用于根据所述参考时钟信号生成并发送同步时钟控制信号，所述同步时钟控制信号包括第一模数时钟控制信号、第一数模时钟控制信号、第一数据处理时钟控制信号及第一驱动时钟控制信号；模数转换模块，与所述时序控制模块连接，用于根据所述第一模数时钟控制信号将所述第一模态信号转换成第一数字信号；第一数据处理模块，与所述时序控制模块连接，且与所述模数转换模块连接，用于根据所述第一数据处理时钟控制信号对所述第一数字信号进行数据处理，得到第一处理信号；数模转换模块，与所述时序控制模块连接，且与所述第一数据处理模块连接，用于根据所述第一数模时钟控制信号将所述第一处理信号转换成第一模拟信号；第一驱动指令模块，与所述时序控制模块连接，且与所述数模转换模块连接，用于根据所述第一驱动时钟控制信号，将所述第一模拟信号转换成第一驱动信号，以使所述振动结构陀螺仪在所述第一驱动信号的驱动下以恒定的幅度振动。2.根据权利要求1所述的数字同步测控装置，其特征在于，还包括：第二模态检测模块和第二数据处理模块，其中，所述第二模态检测模块与所述振动结构陀螺仪连接，用于获取并发送振动结构陀螺仪第二模态信号；相应地，所述同步时钟控制信号还包括第二模数时钟控制信号、第二数模时钟控制信号及第二数据处理时钟控制信号；所述模数转换模块，与所述第二模态检测模块连接，还用于根据所述第二模数时钟控制信号将所述第二模态信号转换成第二数字信号；所述第二数据处理模块，与所述时序控制模块连接，且与所述模数转换模块连接，用于根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶泽刚，朱红，王浩，张奇荣，权海洋，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11