一种微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备。所述惯性测量单元包括：陀螺芯片组件、加速度计芯片组件、传感器板组件、控制板和壳体，陀螺芯片组件包括X轴、Y轴和Z轴陀螺芯片，加速度计芯片组件包括X轴、Y轴和Z轴加速度计芯片，传感器板组件包括X轴、Y轴和Z轴传感器板，控制板上安装有第一处理器；其中，X轴、Y轴和Z轴传感器板分别与控制板相连接；X轴、Y轴和Z轴陀螺芯片和X轴、Y轴、Z轴加速度计芯片一一对应的安装于X轴、Y轴和Z轴传感器板上；X轴、Y轴和Z轴传感器板为两两垂直设置，X轴和Y轴传感器板分别与控制板垂直设置，Z轴传感器板与控制板平行设置；传感器板组件和控制板均安装在壳体内部。

【技术实现步骤摘要】
一种微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备
本技术涉及惯性测量单元
，尤指一种微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备。
技术介绍
随着测量技术的发展，终端设备运动的角速度和加速度可以通过在该终端设备中配置现有的惯性测量单元进行测量。目前终端设备的角速度和加速度的测量方式，主要采用的高精度惯性器件的测量方法，即是通过在终端设备中配置激光陀螺仪和石英加速度计，框架陀螺仪和加速度计等高精度惯性器件进行定位测量。上述高精度的惯性器件的惯性测量单元通常存在一些的缺点，例如体积偏大，会影响待测量终端设备的便携性，并且高精度的惯性器件的惯性测量单元的成本偏高，不利于实现低成本化要求；另外，其他体积偏小的惯性测量单元，由于测量精度普遍偏低，很难满足测量需求。综上所述，现有技术中的惯性测量单元难以在保证测量精度要求的基础上，同时兼顾体积小和成本低等要求，因此，不利于大规模的生产和使用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备，以解决现有技术中的惯性测量单元难以在保证测量精度要求的基础上，同时兼顾体积小和成本低等要求的问题。本技术提供一种微惯性测量单元，包括：壳体和设置在所述壳体内的陀螺芯片组件、加速度计芯片组件、传感器板组件及控制板，所述陀螺芯片组件包括X轴陀螺芯片、Y轴陀螺芯片和Z轴陀螺芯片，所述加速度计芯片组件包括X轴加速度计芯片、Y轴加速度计芯片和Z轴加速度计芯片，所述传感器板组件包括X轴传感器板、Y轴传感器板和Z轴传感器板，所述控制板上安装有第一处理器；其中，所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板分别与所述控制板相连接；所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片安装于所述X轴传感器板上，所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片安装于所述Y轴传感器板上，所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片安装于所述Z轴传感器板上；所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板为两两垂直设置，并且所述X轴传感器板和所述Y轴传感器板分别与所述控制板垂直设置，所述Z轴传感器板与所述控制板平行设置。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述控制板上安装的所述第一处理器分别与所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片相连接；其中，所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片分别用于测量所述微惯性测量单元的数据信息，并向所述第一处理器传输本陀螺芯片和加速度计芯片测量的数据信息；所述第一处理器，用于接收所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片传输的数据信息，并根据补偿参数，对从每个陀螺芯片和每个加速度计芯片接收到的数据信息进行补偿处理。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片为微机械芯片；其中，所述X轴陀螺芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Z轴陀螺芯片是型号为MGZ310HC或MGZ2046HC的陀螺芯片，所述X轴加速度计芯片、所述Y轴加速度计芯片和所述Z轴加速度计芯片是型号为MAZ527HC的加速度计芯片。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述壳体包括：外壳、底盖和电连接器；其中，所述X轴传感器板安装于所述外壳内的一个侧壁，所述Y轴传感器板安装于所述外壳内与所述X轴传感器板相邻的侧壁，所述Z轴传感器板安装于所述外壳内的顶部，所述控制板安装于所述外壳内的底部；所述底盖安装于所述外壳的底部，将每个传感器板和所述控制板封装于所述底盖和所述外壳形成的封闭空间内；所述电连接器安装于所述外壳的插口处，所述控制板上安装的电气器件的接口与所述电连接器上相应的接口电连接。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述控制板上还安装有电源，所述电源分别与每个传感器板和所述第一处理器相连接；所述电源，用于向每个传感器板和所述第一处理器供电。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述控制板上还安装有数据输入芯片和数据输出芯片；其中，所述数据输入芯片，用于将外部设备发送的补偿参数传输给所述第一处理器；所述数据输出芯片，用于将所述第一处理器进行补偿处理后得到的数据信息传输给所述外部设备。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述第一处理器还与外部设备相连接；所述第一处理器，还用于接收所述外部设备发送的命令，并与所述外部设备进行通信。可选地，如上所述的微惯性测量单元中，所述控制板上还安装有存储器，所述存储器与所述第一处理器相连接；所述存储器，用于存储所述微惯性测量单元的产品数据信息和所述第一处理器从外部设备接收的补偿参数；所述第一处理器，还用于从所述存储器中读取所述补偿参数。本技术提供一种惯性测量单元检测设备，包括：第二处理器，所述第二处理器与上述任一项所述的微惯性测量单元中的第一处理器相连接；其中，所述第二处理器，用于与所述微惯性测量单元的所述第一处理器进行通信，获取每个陀螺芯片和每个加速度计芯片传输的数据信息；所述第二处理器，还用于对所获取的数据信息进行分析，生成对所述微惯性测量单元进行误差补偿的补偿参数；所述第二处理器，还用于将所述补偿参数传输给所述微惯性测量单元的所述第一处理器。可选地，如上所述的惯性测量单元检测设备中，所述微惯性测量单元的工作模式包括初始化模式、正常工作模式和服务模式；所述第二处理器，还用于向所述第一处理器发送命令，以对所述微惯性测量单元的工作模式进行配置，使得所述微惯性测量单元在不同的工作模式下执行相应的操作。本技术提供的微惯性测量单元和惯性测量单元检测设备，通过采用三轴陀螺芯片和三轴加速度计芯片构成微惯性测量单元的敏感器件，该三轴陀螺芯片和三轴加速度计芯片分别安装于对应的三轴传感器板上，该三轴传感器板分别与控制板相连接，并且三个传感器板为两两垂直设置，使得三轴陀螺芯片和三轴加速度计芯片同样为两两垂直的位置关系，其中一个陀螺芯片和一个加速度计芯片与控制板平行；本技术实施例通过上述微惯性测量单元的电气器件组成和安装结构，不仅可以得到高精度的角速度和加速度测量数据，并且由于该微惯性测量单元的元器件较为简单，安装结构紧凑并且便于生产，有利于得到小体积和低成本的微惯性测量单元，从而解决了现有技术中的惯性测量单元难以在保证测量精度要求的基础上，同时兼顾体积小和成本低等要求的问题。附图说明附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。图1为本技术实施例提供的一种微惯性测量单元的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种微惯性测量单元的电路结构示意图；图3为本技术实施例提供的另一种微惯性测量单元的结构示意图；图4为本技术实施例提供的另一种微惯性测量单元的电路结构示意图；图5为本技术实施例提供的又一种微惯性测量单元的电路结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种惯性测量单元检测设备的结构示意图；图7为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微惯性测量单元，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的陀螺芯片组件、加速度计芯片组件、传感器板组件及控制板，所述陀螺芯片组件包括X轴陀螺芯片、Y轴陀螺芯片和Z轴陀螺芯片，加速度计芯片组件包括X轴加速度计芯片、Y轴加速度计芯片和Z轴加速度计芯片，所述传感器板组件包括X轴传感器板、Y轴传感器板和Z轴传感器板，所述控制板上安装有第一处理器；其中，所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板分别与所述控制板相连接；所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片安装于所述X轴传感器板上，所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片安装于所述Y轴传感器板上，所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片安装于所述Z轴传感器板上；所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板为两两垂直设置，并且所述X轴传感器板和所述Y轴传感器板分别与所述控制板垂直设置，所述Z轴传感器板与所述控制板平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种微惯性测量单元，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的陀螺芯片组件、加速度计芯片组件、传感器板组件及控制板，所述陀螺芯片组件包括X轴陀螺芯片、Y轴陀螺芯片和Z轴陀螺芯片，加速度计芯片组件包括X轴加速度计芯片、Y轴加速度计芯片和Z轴加速度计芯片，所述传感器板组件包括X轴传感器板、Y轴传感器板和Z轴传感器板，所述控制板上安装有第一处理器；其中，所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板分别与所述控制板相连接；所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片安装于所述X轴传感器板上，所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片安装于所述Y轴传感器板上，所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片安装于所述Z轴传感器板上；所述X轴传感器板、所述Y轴传感器板和所述Z轴传感器板为两两垂直设置，并且所述X轴传感器板和所述Y轴传感器板分别与所述控制板垂直设置，所述Z轴传感器板与所述控制板平行设置。2.根据权利要求1所述的微惯性测量单元，其特征在于，所述控制板上安装的所述第一处理器分别与所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片相连接；其中，所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片分别用于测量所述微惯性测量单元的数据信息，并向所述第一处理器传输本陀螺芯片和加速度计芯片测量的数据信息；所述第一处理器，用于接收所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片传输的数据信息，并根据补偿参数，对从每个陀螺芯片和每个加速度计芯片接收到的数据信息进行补偿处理。3.根据权利要求1所述的微惯性测量单元，其特征在于，所述X轴陀螺芯片和所述X轴加速度计芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Y轴加速度计芯片、所述Z轴陀螺芯片和所述Z轴加速度计芯片为微机械芯片；其中，所述X轴陀螺芯片、所述Y轴陀螺芯片和所述Z轴陀螺芯片是型号为MGZ310HC或MGZ2046HC的陀螺芯片，所述X轴加速度计芯片、所述Y轴加速度计芯片和所述Z轴加速度计芯片是型号为MAZ527HC的加速度计芯片。4.根据权利要求3所述的微惯性测量单元，其特征在于，所述壳体包括：外壳、底盖和电连接器；其中，所述X轴传感器板安...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昆，郝冰涛，石延军，陈鹏博，胡志福，
申请(专利权)人：北京北斗星通导航技术股份有限公司，北京北斗星通信息装备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11