本发明专利技术涉及罗盘技术领域，且公开了一种适应高速运动状态的电子罗盘，包括罗盘本体，罗盘本体的下表面设置基座，基座的上表面开设圆槽，圆槽内设置惯性测量单元，基座的下表面固定连接球头套，球头套内转动设置万向球，万向球的外表面固定连接连杆，连杆的底端转动连接铰座，铰座的外表面固定连接调节板，调节板的一端连接无刷电机的输出轴。本发明专利技术提供的一种适应高速运动状态的电子罗盘，通过惯性测量单将检测到的数据实时发送给微处理器，微处理器随即启动无刷电机配合调节板、铰座、连杆、万向球与球头套来调整基座的承载台的水平位置，进而能够及时调整罗盘本体的水平位置，使得罗盘本体的精准度得到提高。本体的精准度得到提高。本体的精准度得到提高。
【技术实现步骤摘要】
一种适应高速运动状态的电子罗盘
[0001]本专利技术涉及罗盘
，具体为一种适应高速运动状态的电子罗盘。
技术介绍
[0002]电子罗盘，又称数字罗盘，在现代技术条件中电子罗盘作为导航仪器或姿态传感器已被广泛应用。电子罗盘与传统指针式和平衡架结构罗盘相比能耗低、体积小、重量轻、精度高、可微型化，其输出信号通过处理可以实现数码显示，不仅可以用来指向，其数字信号可直接送到自动舵，控制船舶的操纵。
[0003]现有的电子罗盘利用三轴磁传感器测得X、Y、Z三轴磁信号，经AD采集后将磁信号输入计算机，同时使用加速度计或者倾斜仪测量得到的倾斜角(俯仰角和横滚角)数据，也输入到计算机运算得出方位角。
[0004]但是当此种电子罗盘处于运动状态，特别是高速运动状态下带来的晃动会使得罗盘内的加速度计会受运动的影响，无法真实地测量倾角，会给倾角值带来较大的误差，倾角值的误差最终会给电子罗盘的航向角带来较大的误差，因而降低了电子罗盘在运动状态下的航向角精度。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种适应高速运动状态的电子罗盘，具备在高速运动的状态下能够保持电子罗盘的平稳，从而使其内部的器件保持平稳，而使得电子罗盘测得的方向角更为准确的优点，解决了目前的电子罗盘只适用于平稳的状态而在高速运动状态下测量不够精准的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述在高速运动的状态下能够保持电子罗盘的平稳，从而使其内部的器件保持平稳，而使得电子罗盘测得的方向角更为准确的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适应高速运动状态的电子罗盘，包括罗盘本体，所述罗盘本体的下表面设置基座，所述基座的上表面开设圆槽，所述圆槽内设置惯性测量单元，所述基座的下表面固定连接球头套，所述球头套内转动设置万向球，所述万向球的外表面固定连接连杆，所述连杆的底端转动连接铰座，所述铰座的外表面固定连接调节板，所述调节板的一端连接无刷电机的输出轴，所述无刷电机的底部固定连接底座，所述底座的上表面贯穿开设通孔，所述通孔内穿插阻尼杆，所述阻尼杆的底端固定连接活塞，所述活塞的外表面设置套筒，所述阻尼杆的外表面套接压簧，且所述阻尼杆的顶端固定连接限位片，所述底座的上表面固定连接微处理器。
[0009]优选的，所述基座包括有承载台、沟槽、弹簧、销板与夹块，所述承载台的顶面开设沟槽，所述沟槽内设置弹簧与销板，所述销板的上表面固定连接夹块。
[0010]通过以上技术方案，圆槽的直径大于罗盘本体的底面直径约一毫米左右，使得罗盘本体可放置在圆槽内，此时罗盘本体位于承载台的上表面中心位置，承载台用于承托罗
盘本体，而两个夹块则能够固定罗盘本体。
[0011]优选的，所述夹块的一侧设置弧面，所述夹块的上表面和弧面之间倒设圆角。
[0012]通过以上技术方案，当将罗盘本体放置在圆槽的过程中，罗盘本体的底部接触到夹块的弧面，稍按压罗盘本体使得能挤压夹块，夹块带动销板压缩弹簧，待罗盘本体底面贴合在圆槽内后，两个夹块在弹簧的作用下能够夹持住罗盘本体，使得罗盘本体被稳定放置，且在必要时也方便拆卸罗盘本体。
[0013]优选的，所述惯性测量单元包括陀螺仪传感器与加速度计，所述陀螺仪传感器与所述加速度计与所述微处理器电性连接。
[0014]通过以上技术方案，惯性测量单元由陀螺仪传感器和加速度计组成，加速度计用于检测基座重力方向，进而能够检测罗盘本体的重力方向，而陀螺仪传感器保持旋转的过程中能够检测基座的水平角度，也就是能够测量罗盘本体的角速度变化，陀螺仪传感器和加速度计组成的惯性测量单元能够将检测到的数据实时发送给微处理器。
[0015]优选的，所述无刷电机与所述微处理器之间电性连接。
[0016]通过以上技术方案，微处理器得到惯性测量单元检测的数据后能够在第一时间知晓罗盘本体发生的角速度变化和重力方向的变化，微处理器则立即启动无刷电机，无刷电机则能够带动调节板转动，调节板带动铰座，铰座带动连杆，连杆带动万向球，万向球可在球头套内转动，且能够带动球头套，球头套带动基座及时的调整水平方向，进而能够带动罗盘本体调整水平方向。
[0017]优选的，所述球头套围绕所述罗盘本体的轴心方向周向设置有四个，所述铰座与所述连杆之间转动连接销轴。
[0018]通过以上技术方案，无刷电机、调节板、铰座、连杆与万向球同样设置有四组，并且对称分布在基座的下表面，四组无刷电机均受微处理器控制，如此能在基座的四个方位调整其水平方向的位置，进而确保在高速运动的状态下即使产生了晃动，而罗盘本体依旧保持在水平状态，使得罗盘本体的精准度得到提高。
[0019]优选的，所述压簧的顶端抵接所述限位片，且所述压簧的底端抵接所述底座。
[0020]通过以上技术方案，若在高速运动时产生上下方向的颠簸，则振动力传导至套筒和阻尼杆上，随后振动力通过限位片传导至压簧上，压簧压缩而吸收振动力，使得底座受到的振动力减小，进而使得罗盘本体受到的振动力减小而保持平稳。
[0021]优选的，所述套筒内设置阻尼介质，所述活塞与所述套筒的内壁之间具有间隙。
[0022]通过以上技术方案，振动力通过压簧压缩吸收后，压簧伸展后对限位片施加反作用力，限位片带动阻尼杆，阻尼杆带动活塞在套筒内往复运动，活塞与套筒内壁的间隙处不断穿梭阻尼介质而产生阻尼力，因此能够大幅度且不断的衰减振动力，而使得底座快速处于平稳状态，进而进一步的使罗盘本体保持稳定。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供了一种适应高速运动状态的电子罗盘，具备以下有益效果：
[0024]1、本专利技术提供的一种适应高速运动状态的电子罗盘，通过设置惯性测量单元能够检测到罗盘本体的角速度变化和重力方向变化，且惯性测量单将检测到的数据实时发送给微处理器，微处理器随即启动无刷电机配合调节板、铰座、连杆、万向球与球头套来调整基座的承载台的水平位置，进而能够及时调整罗盘本体的水平位置，使得在高速运动的状态
下及时产生了晃动，而罗盘本体依旧保持在水平状态，使得罗盘本体的精准度得到提高。
[0025]2、本专利技术提供的一种适应高速运动状态的电子罗盘，若高速运动过程中产生颠簸，则压簧压缩而吸收振动力，使得底座受到的振动力减小，压簧伸展后对限位片施加反作用力，限位片带动阻尼杆，阻尼杆带动活塞在套筒内往复运动，活塞与套筒内壁的间隙处不断穿梭阻尼介质而产生阻尼力，因此能够大幅度且不断的衰减振动力，而使得底座快速处于平稳状态，进而进一步的使罗盘本体保持稳定。
[0026]3、本专利技术提供的一种适应高速运动状态的电子罗盘，通过设置基座，当将罗盘本体放置在圆槽的过程中，罗盘本体的底部接触到夹块的弧面，稍按压罗盘本体使得能挤压夹块，夹块带动销板压缩弹簧，待罗盘本体底面贴合在圆槽内后，两个夹块在弹簧的作用下能够夹持住罗盘本体，使得罗盘本体被稳定放置，且在必要时也方便拆卸罗盘本体。
附图说明
[0027]图1为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适应高速运动状态的电子罗盘，包括罗盘本体(1)，其特征在于：所述罗盘本体(1)的下表面设置基座(2)，所述基座(2)的上表面开设圆槽(3)，所述圆槽(3)内设置惯性测量单元(4)，所述基座(2)的下表面固定连接球头套(5)，所述球头套(5)内转动设置万向球(6)，所述万向球(6)的外表面固定连接连杆(7)，所述连杆(7)的底端转动连接铰座(8)，所述铰座(8)的外表面固定连接调节板(9)，所述调节板(9)的一端连接无刷电机(10)的输出轴，所述无刷电机(10)的底部固定连接底座(11)，所述底座(11)的上表面贯穿开设通孔(12)，所述通孔(12)内穿插阻尼杆(13)，所述阻尼杆(13)的底端固定连接活塞(14)，所述活塞(14)的外表面设置套筒(15)，所述阻尼杆(13)的外表面套接压簧(16)，且所述阻尼杆(13)的顶端固定连接限位片(17)，所述底座(11)的上表面固定连接微处理器(18)。2.根据权利要求1所述的一种适应高速运动状态的电子罗盘，其特征在于：所述基座(2)包括有承载台(21)、沟槽(22)、弹簧(23)、销板(24)与夹块(25)，所述承载台(21)的顶面开设沟槽(22)，所述沟槽(22)内设置弹簧(23...
【专利技术属性】
技术研发人员：李蕾，陈孟驰，
申请(专利权)人：南京觉微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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