一种微机械陀螺测量单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微机械陀螺测量单元，包括设置第一组微机械陀螺模块、第二组微机械陀螺模块、微控制器和电源模块；所述第一组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板一侧上的第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺和第四微机械陀螺，所述第二组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板另一侧上的第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺。本实用新型专利技术结构简单，有效地减少MEMS微机械陀螺受温度、加速度等因素的影响，提高了微机械陀螺测量单元的输出精度，且单个微机械陀螺成本较低。

A measurement unit of micromachined gyroscope

The utility model discloses a micromechanical gyroscope measuring unit, which comprises a first group of micromechanical gyroscope modules, a second group of micromechanical gyroscope modules, a microcontroller and a power supply module; the first group of micromechanical gyroscope modules comprises a first micromechanical gyroscope, a second micromechanical gyroscope, a third micromechanical gyroscope and a fourth micromechanical gyroscope which are arranged on one side of the carrier mounting plate The second group of micro mechanical gyroscope modules include the fifth micro mechanical gyroscope, the sixth micro mechanical gyroscope, the seventh micro mechanical gyroscope and the eighth micro mechanical gyroscope arranged on the other side of the carrier mounting plate. The utility model has simple structure, effectively reduces the influence of temperature, acceleration and other factors on the MEMS micro mechanical gyroscope, improves the output accuracy of the measuring unit of the micro mechanical gyroscope, and the cost of a single micro mechanical gyroscope is low.

【技术实现步骤摘要】
一种微机械陀螺测量单元
本技术属于微惯性航姿
，尤其是涉及一种微机械陀螺测量单元。
技术介绍
MEMS微机械陀螺以其低成本、小体积、易批量生产等优点，在无人机、机器人、图像稳定器等领域得到了广泛的应用，随着工业化与生产工艺的进步，其成本在逐年下降，而精度在逐步提升。但由于其噪声大、零偏稳定性差、易受环境因素影响等原因，在高精度应用场合鲜有应用。但是高精度MEMS陀螺的研发是一个较为复杂的系统，很难在短时间内取得巨大突破，且需要投入极大的人力及物力，目前进展比较慢，现有的高精度MEMS陀螺价格仍比较高，精度在5度/小时左右的陀螺仪价格在五万左右，应用场合仍受到很大限制。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理的微机械陀螺测量单元，采用多个微机械陀螺进行阵列，提高获取载体角速率的精度，且单个微机械陀螺成本较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微机械陀螺测量单元，其结构简单、设计合理，采用多个微机械陀螺进行阵列，有效地减少MEMS微机械陀螺受温度、加速度等因素的影响，提高了微机械陀螺测量单元的输出精度，提高获取载体角速率的精度，且单个微机械陀螺成本较低，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：包括设置在载体安装板一侧的第一组微机械陀螺模块、设置在载体安装板另一侧的第二组微机械陀螺模块、与所述第一组微机械陀螺模块和第二组微机械陀螺模块连接的微控制器，以及为所述第一组微机械陀螺模块、所述第二组微机械陀螺模块和微控制器供电的电源模块；所述第一组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板一侧上的第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺和第四微机械陀螺，所述第二组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板另一侧上的第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺；所述第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺、第四微机械陀螺、第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺的敏感轴平行且方向相反，第二微机械陀螺相对于第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第三微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第四微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；第五微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的振动轴沿逆时针方向旋转180°，第六微机械陀螺相对于第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第七微机械陀螺相对第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第八微机械陀螺相对第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；所述第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺、第四微机械陀螺、第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺的输出端均与微控制器的输入端相接。上述的一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：所述第一微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U1,所述陀螺芯片U1的第1引脚经过电容C1接地，所述陀螺芯片U1的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U1的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器的IO端口连接，所述陀螺芯片U1的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C5接地，第三路与电感B1的一端相接；所述陀螺芯片U1的第8引脚分两路，一路与电感B1的另一端相接，另一路与二极管D1的阳极相接；所述陀螺芯片U1的第9引脚分两路，一路与二极管D1的阴极相接，另一路经电容C7接地；所述陀螺芯片U1的第14引脚经电容C3接地；所述第二微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U2,所述陀螺芯片U2的第1引脚经过电容C2接地，所述陀螺芯片U2的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U2的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器的IO端口连接，所述陀螺芯片U2的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C6接地，第三路与电感B2的一端相接；所述陀螺芯片U2的第8引脚分两路，一路与电感B2的另一端相接，另一路与二极管D2的阳极相接；所述陀螺芯片U2的第9引脚分两路，一路与二极管D2的阴极相接，另一路经电容C8接地；所述陀螺芯片U2的第14引脚经电容C4接地；所述第三微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U3,所述陀螺芯片U3的第1引脚经过电容C9接地，所述陀螺芯片U3的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U3的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器的IO端口连接，所述陀螺芯片U3的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C13接地，第三路与电感B3的一端相接；所述陀螺芯片U3的第8引脚分两路，一路与电感B3的另一端相接，另一路与二极管D3的阳极相接；所述陀螺芯片U3的第9引脚分两路，一路与二极管D3的阴极相接，另一路经电容C15接地；所述陀螺芯片U3的第14引脚经电容C11接地；所述第四微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U4,所述陀螺芯片U4的第1引脚经过电容C10接地，所述陀螺芯片U4的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U4的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器的IO端口连接，所述陀螺芯片U4的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C14接地，第三路与电感B4的一端相接；所述陀螺芯片U4的第8引脚分两路，一路与电感B4的另一端相接，另一路与二极管D4的阳极相接；所述陀螺芯片U4的第9引脚分两路，一路与二极管D4的阴极相接，另一路经电容C16接地；所述陀螺芯片U4的第14引脚经电容C12接地。上述的一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：所述第五微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U5,所述陀螺芯片U5的第1引脚经过电容C17接地，所述陀螺芯片U5的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U5的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器的IO端口连接，所述陀螺芯片U5的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C22接地，第三路与电感B5的一端相接；所述陀螺芯片U5的第8引脚分两路，一路与电感B5的另一端相接，另一路与二极管D5的阳极相接；所述陀螺芯片U5的第9引脚分两路，一路与二极管D5的阴极相接，另一路经电容C24接地；所述陀螺芯片U5的第14引脚经电容C20接地；所述第六微机械陀螺包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U6,所述陀螺芯片U6的第1引脚经过电容C19接地，所述陀螺芯片U6的第2引脚、第3引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：包括设置在载体安装板(9)一侧的第一组微机械陀螺模块、设置在载体安装板(9)另一侧的第二组微机械陀螺模块、与所述第一组微机械陀螺模块和第二组微机械陀螺模块连接的微控制器(10)，以及为所述第一组微机械陀螺模块、所述第二组微机械陀螺模块和微控制器(10)供电的电源模块(11)；/n所述第一组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板(9)一侧上的第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)和第四微机械陀螺(4)，所述第二组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板(9)另一侧上的第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)；/n所述第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)、第四微机械陀螺(4)、第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)的敏感轴平行且方向相反，第二微机械陀螺(2)相对于第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第三微机械陀螺(3)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第四微机械陀螺(4)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；第五微机械陀螺(5)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的振动轴沿逆时针方向旋转180°，第六微机械陀螺(6)相对于第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第七微机械陀螺(7)相对第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第八微机械陀螺(8)相对第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；/n所述第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)、第四微机械陀螺(4)、第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)的输出端均与微控制器(10)的输入端相接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：包括设置在载体安装板(9)一侧的第一组微机械陀螺模块、设置在载体安装板(9)另一侧的第二组微机械陀螺模块、与所述第一组微机械陀螺模块和第二组微机械陀螺模块连接的微控制器(10)，以及为所述第一组微机械陀螺模块、所述第二组微机械陀螺模块和微控制器(10)供电的电源模块(11)；
所述第一组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板(9)一侧上的第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)和第四微机械陀螺(4)，所述第二组微机械陀螺模块包括设置在载体安装板(9)另一侧上的第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)；
所述第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)、第四微机械陀螺(4)、第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)的敏感轴平行且方向相反，第二微机械陀螺(2)相对于第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第三微机械陀螺(3)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第四微机械陀螺(4)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；第五微机械陀螺(5)相对第一微机械陀螺(1)绕第一微机械陀螺(1)的振动轴沿逆时针方向旋转180°，第六微机械陀螺(6)相对于第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第七微机械陀螺(7)相对第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第八微机械陀螺(8)相对第五微机械陀螺(5)绕第五微机械陀螺(5)的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；
所述第一微机械陀螺(1)、第二微机械陀螺(2)、第三微机械陀螺(3)、第四微机械陀螺(4)、第五微机械陀螺(5)、第六微机械陀螺(6)、第七微机械陀螺(7)和第八微机械陀螺(8)的输出端均与微控制器(10)的输入端相接。


2.按照权利要求1所述的一种微机械陀螺测量单元，其特征在于：所述第一微机械陀螺(1)包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U1,所述陀螺芯片U1的第1引脚经过电容C1接地，所述陀螺芯片U1的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U1的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器(10)的IO端口连接，所述陀螺芯片U1的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C5接地，第三路与电感B1的一端相接；所述陀螺芯片U1的第8引脚分两路，一路与电感B1的另一端相接，另一路与二极管D1的阳极相接；所述陀螺芯片U1的第9引脚分两路，一路与二极管D1的阴极相接，另一路经电容C7接地；所述陀螺芯片U1的第14引脚经电容C3接地；
所述第二微机械陀螺(2)包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U2,所述陀螺芯片U2的第1引脚经过电容C2接地，所述陀螺芯片U2的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U2的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器(10)的IO端口连接，所述陀螺芯片U2的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C6接地，第三路与电感B2的一端相接；所述陀螺芯片U2的第8引脚分两路，一路与电感B2的另一端相接，另一路与二极管D2的阳极相接；所述陀螺芯片U2的第9引脚分两路，一路与二极管D2的阴极相接，另一路经电容C8接地；所述陀螺芯片U2的第14引脚经电容C4接地；
所述第三微机械陀螺(3)包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U3,所述陀螺芯片U3的第1引脚经过电容C9接地，所述陀螺芯片U3的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U3的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器(10)的IO端口连接，所述陀螺芯片U3的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C13接地，第三路与电感B3的一端相接；所述陀螺芯片U3的第8引脚分两路，一路与电感B3的另一端相接，另一路与二极管D3的阳极相接；所述陀螺芯片U3的第9引脚分两路，一路与二极管D3的阴极相接，另一路经电容C15接地；所述陀螺芯片U3的第14引脚经电容C11接地；
所述第四微机械陀螺(4)包括型号为ADXRS450的陀螺芯片U4,所述陀螺芯片U4的第1引脚经过电容C10接地，所述陀螺芯片U4的第2引脚、第3引脚、第7引脚、第10引脚、第11引脚、第12引脚和第13引脚均接地，所述陀螺芯片U4的第4引脚、第5引脚、第15引脚和第16引脚均与微控制器(10)的IO端口连接，所述陀螺芯片U4的第6引脚分三路，一路接3.3V电源输出端，另一路经电容C14接地，第三路与电感B4的一端相接；所述陀螺芯片U4的第8引脚分两路，一路与电感B4的另一端相接，另一路与二极管D4的阳极相接；所述陀螺芯片U4的第9引脚分两路，一路与二极管D4的阴极相接，另一路经电容C16接地；所述陀螺芯片U4的第14引脚经电容C12接地。


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【专利技术属性】
技术研发人员：袁丁，沈晓卫，伍宗伟，张峰干，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61