本发明专利技术公开了一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置，包括基座以及位于基座上的支架组件、减振垫和支撑螺钉，支架组件包括支架、处理板、芯片和灌封胶层，处理板固定于支架上且与多个芯片连接，灌封胶层填充于支架与多个芯片的空隙处以使每一个芯片悬浮安装在基座上；支撑螺钉依次穿设于支架及减振垫与基座连接，减振垫设于基座与支架的接触位置处。该能抗大过载的MEMS惯性测量装置的目的是解决现有的MEMS惯性测量装置抗过载能力不足的问题。MEMS惯性测量装置抗过载能力不足的问题。MEMS惯性测量装置抗过载能力不足的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置
[0001]本专利技术涉及MEMS惯性测量装置
，具体涉及一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置。
技术介绍
[0002]随着现代战争的不断发展新型武器不断涌现，战场要求打击精度不断的提高，武器系统也朝着低成本、小型化、高可靠性方向发展。这些新型武器系统对惯性测量元件精度要求并不苛刻，目前主流应用的各类型陀螺及加速度计均能满足精度指标的要求，但是武器在发射瞬间会产生巨大的冲击，这种应用环境限制了诸多惯性测量元件的应用。基于微机电系统(MEMS)惯性测量器件及惯性测量系统在特定精度要求的条件下恰好是满足这些要求的最佳选择，与传统的惯性测量组件相比，具有前所未见的小体积和重量、高可靠、长寿命等特点。MEMS惯性测量器件虽然具有抗振动冲击能力强的特点，但是仍然不能直接应用在高过载环境下。因此，迫切需要开展能承受大过载的MEMS惯性测量组件，为新型武器系统应用提供关键技术支撑。
[0003]有鉴于此，本领域技术人员亟待提供一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置解决上述问题。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本专利技术的目的在于提供一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置，以解决现有MEMS惯性测量装置抗过载能力不足的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]本专利技术提供了一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置，包括基座以及位于所述基座上的支架组件、减振垫和支撑螺钉，所述支架组件包括支架、处理板、芯片和灌封胶层，所述处理板固定于所述支架上且与多个所述芯片连接；所述灌封胶层填充于所述支架与多个所述芯片的空隙处以使每一个所述芯片悬浮安装在所述基座上，所述支撑螺钉依次穿设于所述支架及所述减振垫与所述基座连接，所述减振垫设于所述基座与所述支架的接触位置处。
[0008]进一步地，所述支架为中空多边棱柱状，多个所述芯片位于所述支架的外侧，所述处理板固定于所述支架的顶部开口处，所述支架的至少一个棱角部处均通过所述减振垫与所述基座连接。
[0009]进一步地，多个所述芯片包括加速度计芯片和陀螺芯片，所述加速度计芯片和所述陀螺芯片分别固定于对应的电路板上，所述电路板与所述处理板连接。
[0010]进一步地，所述电路板与所述处理板悬浮连接。
[0011]进一步地，所述加速度计芯片和所述陀螺芯片均为三个。
[0012]进一步地，所述支撑螺钉螺接于所述基座且用于调节所述减振垫的弹性。
[0013]进一步地，所述减振垫包括依次连接的第一减振部、连接部和第二减振部，所述第一减振部、所述第二减振部对称设于所述连接部的两端，所述支架组件的重心所在水平面与所述减振垫的重心所在水平面重叠。
[0014]进一步地，四个所述棱角部分别位于所述支架的四个边角处，所述棱角部为凸台状，所述第一减振部、所述第二减振部分别位于所述棱角部的上、下端面。
[0015]进一步地，相隔的两个所述棱角部之间的连线的交点与所述支架组件的重心的连线垂直于所述基座。
[0016]进一步地，所述减振垫为超弹性橡胶材质。
[0017]进一步地，所述灌封胶层为硅橡胶材质。
[0018](三)有益效果
[0019]相比于现有技术，本专利技术具有以下优点：
[0020]本专利技术提供的能抗大过载的MEMS惯性测量装置，通过减振垫实现对于支架组件的减振，通过灌封胶层实现在冲击状态下各个芯片做为整件随灌封胶层进行微小的移动，从而起到保护电子元器件的作用，通过以上的两级减振方式，实现了抗大过载能力的提升。在外部存在大过载的环境下，有效地保护了MEMS惯性测量装置的内部器件，使敏感元器件工作在可承受力学环境中。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置的结构爆炸图；
[0023]图3是本专利技术实施例提供的一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置的性能曲线图；
[0024]图4是本专利技术实施例提供的一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置的冲击试验图。
[0025]图中：
[0026]1‑
基座；2
‑
减振垫；201
‑
第一减振部；202
‑
连接部；203
‑
第二减振部；3
‑
支撑螺钉；4
‑
支架；401
‑
棱角部；5
‑
处理板；6
‑
灌封胶层；7
‑
加速度计芯片；8
‑
陀螺芯片；9
‑
电路板；A
‑
理想波形上限曲线；B
‑
通道2反馈曲线；C
‑
理想波形曲线；D
‑
理想波形下限曲线；E
‑
通道1反馈曲线。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做出详细说明，根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0028]需要说明的是，为了清楚地说明本专利技术的内容，本专利技术特举多个实施例以进一步阐释本专利技术的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。
[0029]一些新型武器制导炮弹、制导榴弹、电磁发射导弹等需求一种体积小、抗过载能力强的惯性测量装置，随着MEMS技术日渐成熟，MEMS惯性测量器件测量精度不断的提高，使MEMS惯性测量器件在惯性测量装置中应用变为可能。但是由于新型武器系统在发射的瞬间
过载普遍在15000g以上，而MEMS惯性测量器件抗过载能力不足，必须设计一种减振结构来提高MEMS惯性系统的抗过载能力。而美国的抗大过载的MEMS惯性测量组件已经在武器系统中应用并实现量产。我国受限于MEMS芯片的发展，与美国存在较大的差距。
[0030]现有MEMS惯性测量组件为了解决减振与安装应力问题，均采用了不同的减振结构，总结下来基本采用了三种减振方式，分别为：
[0031]1)采用PCB柔性板，通过胶接的方式进行安装固定；
[0032]2)采用普通PCB板，在PCB板中进行开槽，减小PCB板固定区域与MEMS芯片安装区域的连接面积，从而尽量减小PCB板安装应力对MEMS芯片的影响；
[0033]3)对安装有MEMS芯片的支架用减振垫进行减振。
[0034]以上三种结构形式的重点解决MEMS惯性测量组件的减振以及装配应力问题。从减振的指标来看，并不能解决MEMS惯性测量组件抗20000g左右过载能力的问题。
[0035本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能抗大过载的MEMS惯性测量装置，其特征在于，包括基座(1)以及位于所述基座(1)上的支架组件、减振垫(2)和支撑螺钉(3)，所述支架组件包括支架(4)、处理板(5)、芯片和灌封胶层(6)，所述处理板(5)固定于所述支架(4)上且与多个所述芯片连接；所述灌封胶层(6)填充于所述支架(4)与多个所述芯片的空隙处以使每一个所述芯片悬浮安装在所述基座(1)上，所述支撑螺钉(3)依次穿设于所述支架(4)及所述减振垫(2)与所述基座(1)连接，所述减振垫(2)设于所述基座(1)与所述支架(4)的接触位置处。2.根据权利要求1所述的能抗大过载的MEMS惯性测量装置，其特征在于，所述支架(4)为中空多边棱柱状，多个所述芯片位于所述支架(4)的外侧，所述处理板(5)固定于所述支架(4)的顶部开口处，所述支架(4)的至少一个棱角部(401)处均通过所述减振垫(2)与所述基座(1)连接。3.根据权利要求1所述的能抗大过载的MEMS惯性测量装置，其特征在于，多个所述芯片包括加速度计芯片(7)和陀螺芯片(8)，所述加速度计芯片(7)和所述陀螺芯片(8)分别固定于对应的电路板(9)上，所述电路板(9)与所述处理板(5)连接。4.根据权利要求3所述的能抗大过载的MEMS惯性测量装置，其特征在于，所述电路板(9)与所述处理板(5)悬浮连接。5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓强，吴康彪，陶才勇，
申请(专利权)人：贵州航天控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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