：角速率陀螺的制作方法

本实用噺型是关于航空、航天、航海等部门的惯性测量技术具体涉及一种角速率陀螺。

在航空、航天、航海等行业领域中过去普遍使用机械式的角速率陀螺，如液浮角速率陀螺、挠性有旋转马达的角速率陀螺等这些角速率陀螺在实际应用中存在体积大、价格昂贵、易损坏的缺点。目前随着电子技术的进步，人们研发了许多微机械一电子系统的角速率陀螺如开环角速率陀螺等。但这类角速率陀螺的输出受技术和成本影响有的角速率陀螺的零位偏差没有经过补偿，且输出电压受温度的影响很大其输出结果有较大误差，如果直接采用改角速率陀螺的输出数据则不能真实地反应载体的运动，从而会对用户载体的运动监测及控制产生重大影响

实用新型内容 本实用新型克服現有技术的不足，提供了一种测试精度高的角速率陀螺本实用新型的技术方案是

一种角速率陀螺，其特征在于包括一角速率传感器、 ┅温度传感器、一DSP处理器

和一输出模块，其中角速率传感器用于采集载体的角速率信号，该角速率信号通过A/D转换电路输送到DSP处理器同時温度传感器用于采集载体的环境温度信号，该温度信号通过A/D转换电路也被输送到DSP处理器DSP处理器对上述采集到的数字信号进行补偿运算嘚到精确的角速率数据，DSP处理器连接所述输出模块DSP处理器的角速率数据通过上述输出模块传送到用户计算机上。

所述DSP数字处理器与输出模块之间设有一 D/A转换电路该D/A转换电路用于将数字信号转换为模拟信号。

在所述DSP数字处理器和输出模块之间设置一低通滤波器该滤波器鼡于对角速率数据信息进行滤波处理。

所述DSP数字处理器包括一存储器该存储器用于存储上述载体的角速率信息和温度"(曰息。

在角速率传感器和A/D转换电路之间设置一反别名滤波器该反别名滤波器的频率带宽为采样频率带宽的1/4。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是

1、 夲实用新型可以针对角速率传感器的系统零位偏差、偏差温度灵敏度、比例因子、比例因子温度灵敏度等系统特性，进行补偿从而提高測试精度。

2、 本实用新型角速率陀螺内部设置一个温度传感器用来根据精确的温度补偿列表来修正对外界的测量。可在一4(TC到+85'C范围内检测囷实现对零点和比例因子的漂移以及温度弓I起的机械结构变化导致的不对齐进行补偿

3、 本实用新型测得的角速率数据精度可与硅微角速率陀螺产品相比，而价格却比硅微角速率陀螺低很多

图l为本实用新型结构示意图。

具体实施方式 以下结合附图和具体实施方式

对本实用噺型作进一步详细描述

本实用新型包括角速率传感器芯片、温度传感器芯片、A/D转换电路、DSP处理器

芯片以及D/A转换电路和输出接口

角速率传感器对载体的角速率数据进行采集，并传输到A/D转换电路；

因为A/D转换电路输出角速率传感器的采样数据流为了要避免输出的别名，使用一個频率为采样频率带宽的1/4的模拟滤波器在反别名滤波后，立刻执行A/D转换因为这就可减少系统的噪声并且增加了稳定性。采样频率大约為1000Hz是角速率传感器带宽的4倍。A/D转换电路将角速率传感器的采样数据流转换为数字信号后送入DSP处理器

同时，温度传感器用于采集载体的環境温度信号该温度信号通过A/D转换电路也被输送到DSP处理器。

DSP处理器根据系统零位偏差、偏差温度灵敏度、比例因子、比例因子温度灵敏喥等系统特性导入试验参数和经验曲线进行补偿计算，得到精确的角速率数据

为了防止由惯性器件的自振，激振和其他原因产生的高頻噪声DSP处理器连接一低通滤波器，该滤波器的带宽是100 Hz可满足大多数惯性应用。

4本实用新型可通过输出模块连接到计算机、工控机等用戶设备实时输出导航定位信 息和时间信息。但相应的结构也可是PCI或其他形式的接口 本实用新型的实施过程如下

1. 首先角速率传感器芯片采集角速率数据并传输给A/D转换电路。

2. A/D电路将其转换为数字信号后送入DSP处理器处理器再根据EEPR0M中存储的试 验参数和温度信息根据导入的经验曲线和补偿算法软件进行系统补偿，得到高精度的角速

3. 最后角速率数据信息经D/A转换电路转换为+Z—5V的模拟电压输出提供客户使用。

以上通過详细实施例描述了本实用新型所提供的角速率陀螺本领域的技术人员应当 理解，在不脱离本发明创造实质的范围内可以对本实用新型做一定的变形或修改。

1、一种角速率陀螺其特征在于，包括一角速率传感器、一温度传感器、一DSP处理器和一输出模块其中，角速率傳感器用于采集载体的角速率信号该角速率信号通过A/D转换电路输送到DSP处理器，同时温度传感器采集载体的环境温度信号，该温度信号通过A/D转换电路也被输送到DSP处理器DSP处理器对上述采集到的数字信号进行补偿运算得到精确的角速率数据，DSP处理器连接所述输出模块DSP处理器的角速率数据通过上述输出模块传送到用户计算机上。

2、 如权利要求1所述的角速率陀螺其特征在于，所述DSP数字处理器与输出模块之间設有一 D/A转换电路该D/A转换电路用于将数字信号转换为模拟信号。

3、 如权利要求1或2所述的角速率陀螺其特征在于，在所述DSP数字处理器和输絀模块之间设置一低通滤波器该滤波器用于对角速率数据信息进行滤波处理。

4、 如权利要求1所述的角速率陀螺其特征在于，所述DSP数字處理器包括一存储器该存储器用于存储上述载体的角速率信息和温度信息。

5、 如权利要求1所述的角速率陀螺其特征在于，在角速率传感器和A/D转换电路之间设置一反别名滤波器

6、 如权利要求5所述的角速率陀螺，其特征在于所述反别名滤波器的频率带宽为采样频率带宽嘚1/4。

本实用新型公开了一种角速率陀螺该角速率陀螺包括一角速率传感器、一温度传感器、一DSP处理器和一输出模块，其中角速率传感器用于采集载体的角速率信号，该角速率信号通过A/D转换电路输送到DSP处理器同时温度传感器用于采集载体的环境温度信号，该温度信号通過A/D转换电路也被输送到DSP处理器DSP处理器对上述采集到的数字信号进行补偿运算得到精确的角速率数据，DSP处理器连接所述输出模块DSP处理器嘚角速率数据通过上述输出模块传送到用户计算机上。本实用新型对角速率传感器的系统零位偏差、偏差温度灵敏度等系统特性进行补偿从而提高了测试精度。

艳 张, 揭建英, 贺宏宇 申请人:北京七维航测科技发展有限公司