一种单轴甚高精度测微敏感器制造技术

本发明专利技术涉及一种单轴甚高精度测微敏感器，属于惯性姿态敏感器领域；包括上罩、本体、光纤环组件、ASE光源、探测器组件、检测电路、电路板支架和下盖；其中，本体水平放置；光纤环组件为环状结构；光纤环组件同轴设置在本体的上表面；上罩罩在本体的上表面，光纤环组件设置在上罩内；探测器组件和ASE光源固定设置在本体的下表面；电路板支架为环形结构；电路板支架同轴固定安装在本体的底部；检测电路水平固定安装在电路板支架的内部；下盖水平同轴固定安装在电路板支架的底部，实现密封；本发明专利技术整机采用一体化设计，便于用于根据实际应用需求进行灵活配置，其小尺寸小质量，能够满足中型和大型卫星中对高精度姿态测量的应用需求，拓宽卫星应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种单轴甚高精度测微敏感器
本专利技术属于惯性姿态敏感器领域，涉及一种单轴甚高精度测微敏感器。
技术介绍
自敏感器在空间领域获得应用以来，具有高、中、低精度的敏感器展现出了良好的环境适应性和可靠性。随着卫星控制技术的不断发展成熟，不同卫星平台对敏感器构型、精度的需求越来越多元化，这导致敏感器产品在尺寸、重量和精度的多重约束下呈现出状态发散、不易批量化和生产一致性差的特点。单轴敏感器作为一种全新的研制模式，采用一体化、单通道的设计模式，用户在使用时针对不同的构型需求配以结构形成3S或3S+1整机构型，既满足了用于的使用需求，又解决了批量化生产的难题，大大提升了产品的生产效率和一致性。这类单轴敏感器产品质量轻、研制周期短、可灵活配置，在很多领域具有广阔的应用前景。尽管敏感器技术的商用化程度已经很高，并已在船舶、军事和航空领域得到了应用，但高等精度敏感器的空间应用则刚刚起步。现有的单轴敏感器产品集成度较低，无法实现一体化成型设计，而且精度不高可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种单轴甚高精度测微敏感器，整机采用一体化设计，便于用于根据实际应用需求进行灵活配置，100mm×100mm×80mm的尺寸，小于1.2kg的重量，能够满足中型和大型卫星中对高精度姿态测量的应用需求，拓宽卫星应用领域。本专利技术解决技术的方案是：一种单轴甚高精度测微敏感器，包括上罩、本体、光纤环组件、ASE光源、探测器组件、检测电路、电路板支架和下盖；其中，本体水平放置；光纤环组件为环状结构；光纤环组件同轴设置在本体的上表面；上罩罩在本体的上表面，光纤环组件设置在上罩内；探测器组件和ASE光源固定设置在本体的下表面；电路板支架为环形结构；电路板支架同轴固定安装在本体的底部；检测电路水平固定安装在电路板支架的内部；下盖水平同轴固定安装在电路板支架的底部，实现密封。在上述的一种单轴甚高精度测微敏感器，敏感器的总质量小于1.2kg；最大外包络尺寸为φ100mm×80mm。在上述的一种单轴甚高精度测微敏感器，敏感器的工作过程为：将敏感器固定安装在待测设备上；ASE光源生成光信号，并通过光纤将光信号传输至光纤环组件；光纤环组件依次对光信号进行分光、合光、干涉处理，并将干涉处理后的光信号发送至探测器组件；探测器组件将光信号转换为电信号，并对电信号进行滤波处理，并将滤波后的电信号传输至检测电路，检测电路对滤波后的电信号依次进行调制、解调、滤波处理，将电信号转换为待测设备的角速度信息。在上述的一种单轴甚高精度测微敏感器，所述检测电路上的元器件均采用标贴元件，实现降低检测电路的高度，减小敏感器整体结构尺寸。在上述的一种单轴甚高精度测微敏感器，所述通过3个敏感器组成3正交或3S的敏感器组构型；通过4个敏感器组成3S+1或3+1S的敏感器组构型。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)本专利技术采用了一种光电分立方案，实现了探测器与检测电路的解耦，形成了探测器组件；(2)本专利技术通过将无源器件进行集成，形成了光纤环组件(3)，有效提升了温度适应性；(3)本专利技术通过将ASE光源中的泵浦激光器单独安装，实现了光源部分有源和无源部分的解耦。附图说明图1为本专利技术敏感器剖视图；图2为本专利技术敏感器外部示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。本专利技术提供一种单轴甚高精度测微敏感器，克服现有惯性敏感器产品光、电耦合严重的不足，提供一种一体化，抗冲击，可靠性高的单轴高等精度敏感器结构，满足中型和大型卫星中对高精度姿态测量的应用需求。单轴高等精度敏感器，如图1、图2所示，包括上罩1、本体2、光纤环组件3、ASE光源4、探测器组件5、检测电路6、电路板支架7和下盖8；其中，本体2水平放置；光纤环组件3为环状结构；光纤环组件3同轴设置在本体2的上表面；上罩1罩在本体2的上表面，光纤环组件3设置在上罩1内；探测器组件5和ASE光源4固定设置在本体2的下表面；电路板支架7为环形结构；电路板支架7同轴固定安装在本体2的底部；检测电路6水平固定安装在电路板支架7的内部；下盖8水平同轴固定安装在电路板支架7的底部，实现密封。敏感器的总质量小于1.2kg；最大外包络尺寸为φ100mm×80mm。敏感器的工作过程为：将敏感器固定安装在待测设备上；ASE光源4生成光信号，并通过光纤将光信号传输至光纤环组件3；光纤环组件3依次对光信号进行分光、合光、干涉处理，并将干涉处理后的光信号发送至探测器组件5；探测器组件5将光信号转换为电信号，并对电信号进行滤波处理，并将滤波后的电信号传输至检测电路6，检测电路对滤波后的电信号依次进行调制、解调、滤波处理，将电信号转换为待测设备的角速度信息。可测量出待测设备沿输入轴的角速度信息。单轴陀螺中光路和电路之间采用短导线焊接，减小导线过长带来的干扰。结构件不做发黑处理，吸热系数较小，这样产品在使用时能够有效抑制外界热源对产品的影响。检测电路6上的元器件均采用标贴元件，实现降低检测电路6的高度，减小敏感器整体结构尺寸。通过3个敏感器组成3正交或3S的敏感器组构型；通过4个敏感器组成3S+1或3+1S的敏感器组构型。即通过选用3轴或4轴配以结构件可组合为3正交、3S、3S+1和3+1S构型，可以满足了卫星姿态测量的需求。本专利技术整体采用模块化的整机结构：单轴结构按照通用化原则设计，产品内部的上罩1、本体2、光纤环组件3、ASE光源4、探测器组件5、电路板支架7组成的光路组件，光路组件中无源器件占主要部分，光路组件结构紧凑，避免了ASE光源4和探测器组件5由于连接线束过长或焊接在检测电路上引起的光纤易弯折的难题。本专利技术设计的单轴高等精度敏感器结构，整机采用一体化设计，便于用于根据实际应用需求进行灵活配置，φ100mm×80mm的尺寸，一级小于1.2kg的重量，能够满足中型和大型卫星中对高精度姿态测量的应用需求，拓宽卫星应用领域。本专利技术虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本专利技术，任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单轴甚高精度测微敏感器，其特征在于：包括上罩(1)、本体(2)、光纤环组件(3)、ASE光源(4)、探测器组件(5)、检测电路(6)、电路板支架(7)和下盖(8)；其中，本体(2)水平放置；光纤环组件(3)为环状结构；光纤环组件(3)同轴设置在本体(2)的上表面；上罩(1)罩在本体(2)的上表面，光纤环组件(3)设置在上罩(1)内；探测器组件(5)和ASE光源(4)固定设置在本体(2)的下表面；电路板支架(7)为环形结构；电路板支架(7)同轴固定安装在本体(2)的底部；检测电路(6)水平固定安装在电路板支架(7)的内部；下盖(8)水平同轴固定安装在电路板支架(7)的底部，实现密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种单轴甚高精度测微敏感器，其特征在于：包括上罩(1)、本体(2)、光纤环组件(3)、ASE光源(4)、探测器组件(5)、检测电路(6)、电路板支架(7)和下盖(8)；其中，本体(2)水平放置；光纤环组件(3)为环状结构；光纤环组件(3)同轴设置在本体(2)的上表面；上罩(1)罩在本体(2)的上表面，光纤环组件(3)设置在上罩(1)内；探测器组件(5)和ASE光源(4)固定设置在本体(2)的下表面；电路板支架(7)为环形结构；电路板支架(7)同轴固定安装在本体(2)的底部；检测电路(6)水平固定安装在电路板支架(7)的内部；下盖(8)水平同轴固定安装在电路板支架(7)的底部，实现密封。


2.根据权利要求1所述的一种单轴甚高精度测微敏感器，其特征在于：敏感器的总质量小于1.2kg；最大外包络尺寸为φ100mm×80mm。


3.根据权利要求2所述的一种单轴甚高...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，李勇，陈小娟，赵亚飞，张沛勇，滕飞，张智昊，孙丽，王晓玲，周晓娜，王晶，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11