一种双轴陀螺仪惯性传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双轴陀螺仪惯性传感器，包括处理模块、电源模块、串口模块、两个陀螺芯片和两个温度传感器，两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块。本实用新型专利技术通过设置两个陀螺芯片实时测量载体的两轴角速率，实现双轴测量，相比于传统单轴陀螺仪，本实用新型专利技术检测精度更高，同时本实用新型专利技术还设置有温度传感器，用以实时检测载体温度，并将数据实时传入处理模块，处理模块根据温度数据和陀螺芯片传输的数据，实现对陀螺仪的温度补偿，使陀螺仪达到温度性能优异和全温稳定性好的性能，避免传统陀螺仪存在的全温稳定性差的问题，进而进一步的提高了检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴陀螺仪惯性传感器
本技术涉及自动化仪表惯性传感器
，具体涉及一种双轴陀螺仪惯性传感器。
技术介绍
早期光电技术、微米/纳米技术的发展，使光纤陀螺应运而生，其超高的精度指标使光纤陀螺快速在军用和民用两块占领了惯性导航领域市场，加速了光纤惯导的研发生产。而目前，随着科技的发展，MEMS系列陀螺成熟化，导致光纤陀螺在中低精度惯性导航领域中的应用逐渐降低，其原因在于光纤陀螺价格昂贵、体积大、质量重、抗过载能力差。微机械陀螺技术的成熟，导致各种层出不穷的MEMS陀螺芯片的问世，推动了现代化MEMS陀螺仪和MEMS惯导的快速发展，使其在中低精度惯性导航领域中的应用占有绝对市场优势。但是，现有的MEMS陀螺仪也存在以下不足：(1)一般使用单轴测量，导致陀螺仪测量精度低；(2)传统的MEMS陀螺仪会受载体物体的影响，全温稳定性差，其输出曲线会随温度变化，进一步的降低了其检测精度。
技术实现思路
为了解决现有MEMS陀螺仪存在检测精度差的问题，本技术的目的在于提供一种采用双陀螺芯片，且同时配备有温度传感器进行实时温度补偿的检测精度高、温度特性优异的陀螺仪惯性传感器。本技术所采用的技术方案为：一种双轴陀螺仪惯性传感器，包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块；所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器；两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。优化的，所述处理模块为TMS320F28377SPZP单片机。优化的，所述陀螺芯片为MGZ3103HC型芯片；每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚分别对应电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第53管脚、第54管脚和第52管脚，每个MGZ3103HC型芯片的第8管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第51、第56和第57管脚中的任意一个。优化的，所述串口模块为MAX3490全双工通信芯片，其中，所述MAX3490全双工通信芯片的DI管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第85管脚，且还通过电阻电连接3.3V直流电源；所述MAX3490全双工通信芯片的RO管脚电连接RS422接口电路。优化的，所述电源模块包括稳压电路、第一供电电路、第二供电电路和第三供电电路；所述稳压电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述稳压电路的第一电压输出端和第二电压输出端分别电连接所述第一供电电路的电压输入端和所述第二供电电路的电压输入端，所述第一供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的1.2V供电端，所述第二供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的3.3V供电端；所述第三供电电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述第三供电电路的电压输出端电连接所述MGZ3103HC型芯片的供电端。优化的，所述稳压电路包括LTC4362型稳压芯片、场效应管、第一电感、第二电感和第三电感；所述LTC4362型稳压芯片的IN引脚电连接所述场效应管的源极，所述LTC4362型稳压芯片的GATEP引脚电连接所述场效应管的漏极，所述LTC4362型稳压芯片的两个OUT脚均电连接所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感的一端，所述第一电感的另一端作为所述稳压电路的第二电压输出端，电连接所述第二供电电路，所述第三电感的另一端作为所述稳压电路的第一电压输出端，电连接所述第一供电电路；所述场效应管栅极电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述LTC4362型稳压芯片的GND脚和ON脚分别接地。优化的，所述第一供电电路包括第一LT1764AEFE型稳压芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第四电感；所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第14、13、12和10管脚作为所述第一供电电路的电压输入端，均电连接所述第三电感的另一端；所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第14、13、12和10管脚还电连接所述第一电容和所述第二电容的一端，所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第四电感的一端和所述第三电容的一端，所述第四电感的另一端分别电连接所述第四电容和第五电容的一端，并作为所述供电电路的电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDD引脚；所述一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容的另一端分别接地。优化的，所述第二供电电路包括第二LT1764AEFE型稳压芯片、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第五电感和第六电感；所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第10、12、13和14管脚作为所述第二供电电路的电压输入端，分别电连接所述第一电感的另一端；所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第10、12、13和14管脚还电连接所述第六电容和所述第七电容的一端，所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第五电感的一端和所述第八电容的一端，所述第五电感的另一端分别电连接所述第九电容、所述第十电容和所述第六电感的一端，并作为所述第二供电电路的第一电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDA引脚和VDDIO引脚；所述第六电感的另一端电连接所述第十一电容的一端，并作为所述供电电路的第二电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDOSC引脚；所述第六电容、所述第七电容、所述第八电容、所述第九电容、所述第十电容和所述第十一电容的另一端分别接地。优化的，所述第三供电电路包括TPS73633型低压稳压芯片、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容和第七电感；所述TPS73633型低压稳压芯片的Vin引脚和EN引脚作为第三供电电路的电压输入端，分别电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源；所述TPS73633型低压稳压芯片的Vin引脚和EN引脚还电连接所述第十二电容和所述第十三电容的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片的Vout引脚分别电连接所述第十四电容和所述第七电感的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片的NR/FB引脚电连接所述第十五电容的一端，所述第七电感的另一端分别电连接所述第十六电容的一端和第十七电容的一端，并作为所述第三供电电路的电压输出端，电连接所述MGZ3103HC型芯片的VIO脚；所述第十二电容、所述第十三电容、所述第十四电容、所述第十五电容、所述第十六电容和所述第十七电容的另一端分别接地。优化的，所述电源模块还包括退耦电路单元，其中，所述TMS320F2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块；/n所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器；/n两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。/n

【技术特征摘要】
1.一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块；
所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器；
两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。


2.根据权利要求1所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述处理模块为TMS320F28377SPZP单片机。


3.根据权利要求2所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述陀螺芯片为MGZ3103HC型芯片；
每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚分别对应电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第53管脚、第54管脚和第52管脚，每个MGZ3103HC型芯片的第8管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第51、第56和第57管脚中的任意一个。


4.根据权利要求2所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述串口模块为MAX3490全双工通信芯片，其中，所述MAX3490全双工通信芯片的DI管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第85管脚，且还通过电阻(R37)电连接3.3V直流电源；
所述MAX3490全双工通信芯片的RO管脚电连接RS422接口电路。


5.根据权利要求3所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述电源模块包括稳压电路、第一供电电路、第二供电电路和第三供电电路；
所述稳压电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述稳压电路的第一电压输出端和第二电压输出端分别电连接所述第一供电电路的电压输入端和所述第二供电电路的电压输入端，所述第一供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的1.2V供电端，所述第二供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的3.3V供电端；所述第三供电电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述第三供电电路的电压输出端电连接所述MGZ3103HC型芯片的供电端。


6.根据权利要求5所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述稳压电路包括LTC4362型稳压芯片(U4)、场效应管(Q1)、第一电感(L4)、第二电感(L5)和第三电感(L7)；
所述LTC4362型稳压芯片(U4)的IN引脚电连接所述场效应管(Q1)的源极，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的GATEP引脚电连接所述场效应管(Q1)的漏极，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的两个OUT脚均电连接所述第一电感(L4)、所述第二电感(L5)和所述第三电感(L7)的一端，所述第一电感(L4)的另一端作为所述稳压电路的第二电压输出端，电连接所述第二供电电路，所述第三电感(L7)的另一端作为所述稳压电路的第一电压输出端，电连接所述第一供电电路；
所述场效应管(Q1)栅极电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的GND脚和ON脚分别接地。


7.根据权利要求6所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述第一供电电路包括第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)、第一电容(C4)、第二电容(C5)、第三电容(C2)、第四电容(C3)、第五电容(C1)和第四电感(L1)；
所述第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)的第14、13、12和10管脚作为所述第一供电电路的电压输入端，均电连接所述第三电感(L7)的另一端；
所述第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)的第14、13、12和10管脚还电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，卿宇，王小渝，
申请(专利权)人：中天引控科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61