一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法制造方法及图纸

技术编号:7514342 阅读:218 留言:0更新日期:2012-07-11 20:41
本发明专利技术公开了一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法,前者包括测试组件和带动测试组件转动的驱动件,驱动件的转轴与测试组件的用于安装待测试三轴微型陀螺仪的测试平面间的夹角为α,α大于0度小于90度,其测试方法为将三轴微型陀螺仪安装于测试平面上,使其z轴与测试平面垂直,x轴和y轴与测试平面平行;使驱动件带动测试组件以角速度ω转动;读取三轴微型陀螺仪分别在z轴、x轴和y轴上输出的角速度ωz、ωx和ωy;判断角速度ωz、ωx和ωy是否分别等于ωsinα、ωcosαcosγ和ωcosαsinγ?采用本发明专利技术的测试装置及测试方法无需改变测试轴向即可完成三轴微型陀螺仪在三个轴向上的测试,设备实现简单,不仅减少了测试时间,也降低了测试装置的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检测传感器的检测精准度是否达到要求的测试方法,尤其涉及一种三轴微型陀螺仪的测试方法。
技术介绍
随着微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)技术的发展,很多基于MEMS技术的微型陀螺仪已经面世,并且在汽车、导航、游戏等领域中得到广泛的应用。但对于微型陀螺仪来说,在器件的研制、封装以及其他相关的加工制作过程中,难免会对器件的性能产生不利的影响;此外,器件经过一段时间的使用后,由于材料老化、温度、湿度等不同环境条件等原因导致其性能必然会产生一定漂移,经过一定时间的累积后所造成的误差会相当的大,因此,无论是对刚刚出厂的成品还是对于正在使用中的产品,都需要一个稳定而高效的测试平台,对产品的性能进行标定和校正。在对陀螺仪的性能进行标定和校正的设备中,最简单的设备是单轴转台,只需用一个马达和相应的基台等测试设备就可以完成对器件性能的测试,但是,对于三轴陀螺仪来说,要完成各个轴向的性能测试,需要改变器件的轴向才能进行另外一个轴向的性能测量,显然,对于三轴微型陀螺仪的测量来说,改变测试轴向增加了设备的复杂度和成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种不需要改变测试轴向即可完成三轴微型陀螺仪在三个轴向上的测试的测试装置。本专利技术采用的技术方案为一种三轴微型陀螺仪的测试装置,包括测试组件和带动测试组件转动的驱动件,所述驱动件的转轴与测试组件的用于安装待测试三轴微型陀螺仪的测试平面间的夹角为α,所述α大于0度小于90度。其中,所述测试组件包括测试架和提供所述测试平面的测试主板,所述驱动件带动测试架转动;所述测试架的与驱动件的转轴连接的转轴连接平面与转轴垂直,所述测试架的与测试主板连接的主板连接平面与转轴连接平面相对,且与测试主板的测试平面平行。其中,所述测试架的转轴连接平面通过一法兰盘与驱动件的转轴连接,所述转轴连接平面和驱动件的转轴在法兰盘的两侧与法兰盘相贴合。其中,所述测试架的主板连接平面通过一测试背板与测试主板连接,其中,主板连接平面、测试背板和测试主板彼此平行,测试主板和主板连接平面在测试背板的两侧与测试背面相贴合。其中,所述测试主板上安装一角度传感器,所述角度传感器的轴向与测试平面的方向平行。本专利技术的另一个目的是提供一种应用上述测试装置的测试方法。本专利技术采用的技术方案为本专利技术的测试方法包括如下步骤步骤1 将待测试三轴微型陀螺仪安装于测试组件的测试平面上,使三轴微型陀螺仪的ζ轴与测试平面垂直,X轴和1轴与测试平面平行;步骤2 使驱动件带动测试组件以角速度ω转动;步骤3 读取三轴微型陀螺仪分别在ζ轴、χ轴和y轴上输出的角速度ωζ、(^和"y ;步骤4 判断角速度ωζ、(^和Coy是否分别等于cosina、Qcosa cosy和 ω cos a sin γ ?其中,γ是驱动件的转轴在测试平面上的投影与三轴微型陀螺仪的χ轴之间的夹角。本专利技术的有益效果为采用本专利技术的测试装置及测试方法无需改变测试轴向即可完成三轴微型陀螺仪在三个轴向上的测试,设备实现简单,不仅减少了测试时间,也降低了测试装置的成本。附图说明图1示出了根据本专利技术的三轴微型陀螺仪的测试装置的一种实施方式的结构示意图;图2示出了驱动件的转轴与三轴微型陀螺仪的三个轴之间的位置关系。 具体实施例方式本专利技术的三轴微型陀螺仪的测试装置包括测试组件和带动测试组件转动的例如是马达的驱动件,如图1所示,该驱动件1的转轴11与测试组件的用于安装待测试三轴微型陀螺仪的测试平面51间的夹角为a,所述α大于O度小于90度。作为测试组件的一种实施结构,如图1所示,该测试组件可包括测试架3和提供上述测试平面51的测试主板5,马达1带动测试架3转动;测试架3的与马达1的转轴11连接的转轴连接平面31与转轴11垂直,测试架3的与测试主板5连接的主板连接平面32与转轴连接平面31相对,且与测试主板5的测试平面51平行。该测试架3作为测试主板5 与马达1之间的中间连接件,主要可以防止测试主板5与马达1之间发生运动干涉,影响上述夹角α的精确度。若在组装测试装置时增加辅助连接件,可以提高转轴11与测试平面51间所呈夹角的精确度,在此,该测试架3的转轴连接平面31可通过一法兰盘2与转轴11连接,转轴连接平面31和转轴11在法兰盘2的两侧与法兰盘相贴合。另外,该测试架3的主板连接平面32可通过一测试背板4与测试主板5连接,其中,主板连接平面32、测试背板4和测试主板5彼此平行,测试主板5和主板连接平面32在测试背板4的两侧与测试背面4相贴合,其中,测试主板的测试平面51与测试主板的和测试背板相贴合的平面平行。在进行测试时,本专利技术的测试装置一般使马达1的转轴11沿水平方向设置,测试装置的各部件的用于相互连接的安装轴心同样沿水平方向设置,而使测试平面与水平面间的夹角为上述a。为了检测测试装置各部件的安装方位,可在测试架3和马达1上沿各自的转动轴心安装一倾角传感器,根据倾角传感器的输出,判断二者的安装方位是否满足要求,如果各部件的安装方位均满足要求,即可基本保证测试平面51与水平面间的夹角为上述a。另外,还可在测试主板上安装一角度传感器,使角度传感器的轴向与测试平面51 的方向平行,角度传感器的输出信号值A始终为沿重力方向的值,这样,通过判断A是否等于AtlCOS α,即可判断,该测试装置在使用一段时间后,是否还可使测试平面与水平面间呈夹角α,其中,Atl为角度传感器的轴向沿重力方向时的输出信号值。输出信号值Atl可通过多次测量后取平均值的方法确定。通过该角度传感器可精确地测定测试装置在静态和动态时,测试主板是否发生偏移,偏移精度一般需要控制在0. 2度以内,特别是控制在0. 1度以内,该种角度传感器例如可以是重力传感器。本专利技术的测试装置还可设置一主控器和受控于主控器的报警器,当主控器根据倾角传感器和角度传感器的输出判断相应部件发生偏移超过0. 2度,则主控器通过报警器发出报警提示操作人员进行调整。应用上述测试装置的测试方法的步骤为步骤1 将待测试三轴微型陀螺仪安装于测试组件的测试平面51上,使三轴微型陀螺仪的ζ轴与测试平面垂直,χ轴和y轴与测试平面平行;本领域的技术人员应当清楚, 该技术特征与使三轴微型陀螺仪的χ轴与测试平面垂直,y轴和ζ轴与测试平面平行,以及使三轴微型陀螺仪的y轴与测试平面垂直,ζ轴和χ轴与测试平面平行的技术特征是等同的,即使一轴与测试平面垂直,另外两个轴与测试平面平行;步骤2 使马达1带动测试组件以角速度ω转动,在此通常为勻速转动,当然也可以间隔一段时间(使测量结果稳定的时间)变速,以给出多组判断结果;步骤3 读取三轴微型陀螺仪分别在ζ轴、χ轴和y轴上输出的角速度ωζ、(^和"y ;步骤4 判断角速度ωζ、(^和Coy是否分别等于cosina、Qcosa cosy和 ω cos a sin γ ?如果等于或者偏差在使用的允许范围内,则说明三轴微型陀螺仪可正常使用,其中,如图2所示,γ是转轴11在测试平面(过或者平行于过χ轴和y轴的平面)上的投影与三轴微型陀螺仪的Χ轴之间的夹角,Y通常大于0度小于90度,当然也可以为0 度和90度。以上所述仅为本专利技术较佳的实施方式,并非用来限定本专利技术的实施范围,但凡在本专利技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金魏新
申请(专利权)人:深迪半导体上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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