一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置和方法
【專利摘要】一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，所述校準(zhǔn)裝置與CAN總線和人機(jī)交互顯示板通訊連接；所述校準(zhǔn)裝置包括基架、豎立設(shè)置于基架上的電機(jī)支撐板和支架；所述電機(jī)支撐板上設(shè)有電機(jī)，所述支架上鉸接有通過電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架；所述旋轉(zhuǎn)架兩側(cè)設(shè)有滑槽，滑槽上插接有校正平板；所述校正平板上設(shè)有傳感器板定位的定位裝置；所述支架上還設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)角度的限位開關(guān)。利用本發(fā)明所提供的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置可一次性批量校準(zhǔn)傳感器板，提高校準(zhǔn)效率。本發(fā)明還公開了一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)方法。
【專利說明】一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中通常會使用到陀螺儀和加速度計(jì)。陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中常用的，主要用于測量角速度；加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的另外一個重要成員，主要用于測定與重力加速度方向。而一般data步驟heet給定的是一個固定的系數(shù)，對于不同的溫度，這個系數(shù)會出現(xiàn)“溫飄”現(xiàn)象。為了保證慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不受溫度的影響，需要制作一套裝置，在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行系數(shù)的校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置和方法，通過在恒溫箱內(nèi)批量校準(zhǔn)搭載有MCU控制芯片、陀螺儀傳感器和加速度傳感器的電路板。
[0004]一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，所述校準(zhǔn)裝置與CAN總線和人機(jī)交互顯示板通訊連接；所述校準(zhǔn)裝置包括基架、豎立設(shè)置于基架上的電機(jī)支撐板和支架；所述電機(jī)支撐板上設(shè)有電機(jī)，所述支架上鉸接有通過電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架；所述旋轉(zhuǎn)架兩側(cè)設(shè)有滑槽，滑槽上插接有校正平板；所述校正平板上設(shè)有傳感器板定位的定位裝置；所述支架上還設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)角度的限位開關(guān)。
[0005]所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸聯(lián)接有電機(jī)減速器，電機(jī)減速器的輸出端設(shè)有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)軸聯(lián)接。
[0006]所述定位裝置包括設(shè)于校正平板上的與傳感器板電路配合的彈性頂針、與傳感器板定位孔配合的定位柱以及旋轉(zhuǎn)壓緊件；所述定位裝置有多個，呈矩形陣列分布于校正平板上。
[0007]所述滑槽上設(shè)有緊固螺釘。
[0008]所述基架下端四角設(shè)有水平調(diào)節(jié)墊腳。
[0009]本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)架上兩側(cè)設(shè)置滑槽，將校正平板滑入滑槽并通過鎖緊螺釘鎖緊的方式固定校正平板，方便簡單，容易安裝和拆卸；校正平板上設(shè)有矩形陣列排布的傳感器板定位裝置，可一次批量校準(zhǔn)多個傳感器板，節(jié)約了人工和時(shí)間；所述定位裝置設(shè)有彈性頂針、定位柱和旋轉(zhuǎn)壓緊件，定位柱用于定位傳感器板的位置，使彈性頂針剛好與傳感器板上的電路接觸，實(shí)現(xiàn)電連接，旋轉(zhuǎn)壓緊件在傳感器板校正的時(shí)候壓緊傳感器板，校驗(yàn)完成后旋開旋轉(zhuǎn)壓緊件，彈性頂針可將傳感器板頂出，因此，該定位裝置固定和取出傳感器板非常之方便；校正平板由一個電機(jī)帶動，保證傳感器板陀螺儀測量角速度和角度的穩(wěn)定，避免誤差；支架上設(shè)有限位開關(guān)，可更好的控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度。
[0010]一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：
步驟I、將傳感器板對準(zhǔn)校正平板上相應(yīng)的定位柱，按壓傳感器板，使傳感器板電路與彈性頂針接觸，并通過旋轉(zhuǎn)壓緊件將傳感器板壓緊固定，實(shí)現(xiàn)傳感器板與CAN總線連接；步驟2、調(diào)整水平墊腳和限位開關(guān)使旋轉(zhuǎn)架處于水平狀態(tài)后將校準(zhǔn)裝置放入恒溫箱中，將固定好傳感器板的校正平板裝入旋轉(zhuǎn)架的滑槽上，并旋緊滑槽上的緊固螺釘將校正平板固定，設(shè)定恒溫箱的溫度-時(shí)間曲線；
步驟3、人機(jī)交互顯示板對傳感器板進(jìn)行ID地址解析；
步驟4、人機(jī)交互顯示板發(fā)送校準(zhǔn)命令到所有傳感器板，然后人機(jī)交互顯示板進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)；
步驟5、電機(jī)轉(zhuǎn)動使傳感器板的加速度計(jì)清零；
步驟6、電機(jī)以恒定速度轉(zhuǎn)動，并通過電機(jī)自帶的編碼器讀取電機(jī)轉(zhuǎn)動角度；對傳感器板上陀螺儀的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，得到當(dāng)前陀螺儀的測量角度；利用編碼器讀取的真實(shí)角度對陀螺儀測量的角度進(jìn)行修正；
步驟7、重復(fù)步驟5、步驟6，校驗(yàn)所得結(jié)果，若所得修正系數(shù)一致，則進(jìn)行下一步，若所得系數(shù)不一致，則重復(fù)校驗(yàn)，并反饋給人機(jī)交互板；
步驟8、將校驗(yàn)之后的陀螺儀和加速度計(jì)的修正系數(shù)寫入到每個傳感器板上的存儲位
置；
步驟9、恒溫校驗(yàn)結(jié)束，將校正平板從恒溫箱取出，置于外置的工作臺，并通電校驗(yàn)傳感器板系數(shù)，將系數(shù)正確的傳感器板做好標(biāo)記，斷電之后留取合格的傳感器板。
[0011]步驟10、整個校驗(yàn)結(jié)束。
[0012]所述步驟5之前，電機(jī)處于輕微反向堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，校正平板跟旋轉(zhuǎn)架通過限位開關(guān)限定而保持水平，從而限定電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0013]本發(fā)明一次可實(shí)現(xiàn)批量的傳感器板校正，提高了校準(zhǔn)效率和校準(zhǔn)系數(shù)的穩(wěn)定性；定位裝置可以非常方便的實(shí)現(xiàn)每個傳感器板的拆裝；傳感器板直接通過彈性頂針與校正平板連接，減少了冗余線路；校驗(yàn)過程中，滑槽連接方式方便校正平板在恒溫箱中進(jìn)行拆裝，減少了整體轉(zhuǎn)動架從恒溫箱取出的麻煩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；
圖3是圖I中A處的局部放大圖；
圖4是本發(fā)明的步驟流程圖。
[0015]圖中標(biāo)示為：1-基架，2-電機(jī)支撐板，3-支架，4-電機(jī)，5-旋轉(zhuǎn)架，6-滑槽，7-校正平板，8-傳感器板，9-限位開關(guān)，10-電機(jī)減速器，11-聯(lián)軸器，12-彈性頂針，13-定位柱，
14-旋轉(zhuǎn)壓緊件，15-緊固螺釘，16-水平調(diào)節(jié)墊腳。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0017]如圖I、2所示，一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，所述校準(zhǔn)裝置與CAN總線和人機(jī)交互顯示板通訊連接；所述校準(zhǔn)裝置包括基架I、豎立設(shè)置于基架I上的電機(jī)支撐板2和支架3 ;所述電機(jī)支撐板2上設(shè)有電機(jī)4，所述支架3上鉸接有通過電機(jī)4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架5 ;所述旋轉(zhuǎn)架5兩側(cè)設(shè)有滑槽6，滑槽6上插接有校正平板7 ;所述校正平板上7設(shè)有傳感器板8定位的定位裝置；所述支架3上還設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)架5旋轉(zhuǎn)角度的限位開關(guān)9。
[0018]所述電機(jī)4轉(zhuǎn)軸聯(lián)接有電機(jī)減速器10，電機(jī)減速器10的輸出端設(shè)有聯(lián)軸器11，聯(lián)軸器11與旋轉(zhuǎn)架5轉(zhuǎn)軸聯(lián)接。
[0019]所述定位裝置包括設(shè)于校正平板7上的與傳感器板8電路配合的彈性頂針12、與傳感器板8定位孔配合的定位柱13以及旋轉(zhuǎn)壓緊件14。
[0020]所述定位裝置有多個，呈矩形陣列分布于校正平板7上。
[0021]所述滑槽6上設(shè)有緊固螺釘15。
[0022]所述基架I下端四角設(shè)有水平調(diào)節(jié)墊腳16。
[0023]本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)架上兩側(cè)設(shè)置滑槽，將校正平板滑入滑槽并通過鎖緊螺釘鎖緊的方式固定校正平板，方便簡單，容易安裝和拆卸；校正平板上設(shè)有矩形陣列排布的傳感器板定位裝置，可一次批量校準(zhǔn)多個傳感器板，節(jié)約了人工和時(shí)間；所述定位裝置設(shè)有彈性頂針、定位柱和旋轉(zhuǎn)壓緊件，定位柱用于定位傳感器板的位置，使彈性頂針剛好與傳感器板上的電路接觸，實(shí)現(xiàn)電連接，旋轉(zhuǎn)壓緊件在傳感器板校正的時(shí)候壓緊傳感器板，校驗(yàn)完成后旋開旋轉(zhuǎn)壓緊件，彈性頂針可將傳感器板頂出，因此，該定位裝置固定和取出傳感器板非常之方便；校正平板由一個電機(jī)帶動，保證傳感器板陀螺儀測量角速度和角度的穩(wěn)定，避免誤差；支架上設(shè)有限位開關(guān)，可更好的控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度。
[0024]如圖3所示，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述校正裝置進(jìn)行陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)方法，具體包括以下步驟：
步驟I、將傳感器板對準(zhǔn)校正平板上相應(yīng)的定位柱，按壓傳感器板，使傳感器板電路與彈性頂針接觸，并通過旋轉(zhuǎn)壓緊件將傳感器板壓緊固定，實(shí)現(xiàn)傳感器板與CAN總線連接；步驟2、調(diào)整水平墊腳和限位開關(guān)使旋轉(zhuǎn)架處于水平狀態(tài)后將校準(zhǔn)裝置放入恒溫箱中，將固定好傳感器板的校正平板裝入旋轉(zhuǎn)架的滑槽上，并旋緊滑槽上的緊固螺釘將校正平板固定，設(shè)定恒溫箱的溫度-時(shí)間曲線；
步驟3、人機(jī)交互顯示板對傳感器板進(jìn)行ID地址解析；
步驟4、人機(jī)交互顯示板發(fā)送校準(zhǔn)命令到所有傳感器板，然后人機(jī)交互顯示板進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)；
步驟5、電機(jī)轉(zhuǎn)動使傳感器板的加速度計(jì)清零；
步驟6、電機(jī)以恒定速度轉(zhuǎn)動，并通過電機(jī)自帶的編碼器讀取電機(jī)轉(zhuǎn)動角度；對傳感器板上陀螺儀的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，得到當(dāng)前陀螺儀的測量角度；利用編碼器讀取的真實(shí)角度對陀螺儀測量的角度進(jìn)行修正；
步驟7、重復(fù)步驟5、步驟6，校驗(yàn)所得結(jié)果，若所得修正系數(shù)一致，則進(jìn)行下一步，若所得系數(shù)不一致，則重復(fù)校驗(yàn)，并反饋給人機(jī)交互板；
步驟8、將校驗(yàn)之后的陀螺儀和加速度計(jì)的修正系數(shù)寫入到每個傳感器板上的存儲位
置；
步驟9、恒溫校驗(yàn)結(jié)束，將校正平板從恒溫箱取出，置于外置的工作臺，并通電校驗(yàn)傳感器板系數(shù)，將系數(shù)正確的傳感器板做好標(biāo)記，斷電之后留取合格的傳感器板。
[0025]步驟10、整個校驗(yàn)結(jié)束。
[0026]所述步驟5之前，電機(jī)處于輕微反向堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，校正平板跟旋轉(zhuǎn)架通過限位開關(guān)限定而保持水平，從而限定電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不應(yīng)認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于以上說明。對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干簡單推演或替換，均應(yīng)視為由本發(fā)明所提交的權(quán)利要求確定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述校準(zhǔn)裝置與CAN總線和人機(jī)交互顯示板通訊連接；所述校準(zhǔn)裝置包括基架（I)、豎立設(shè)置于基架（I)上的電機(jī)支撐板(2 )和支架（3 );所述電機(jī)支撐板（2 )上設(shè)有電機(jī)（4)，所述支架（3 )上鉸接有通過電機(jī)（4)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架（5);所述旋轉(zhuǎn)架（5)兩側(cè)設(shè)有滑槽（6)，滑槽（6)上插接有校正平板（7);所述校正平板上（7 )設(shè)有傳感器板（8 )定位的定位裝置；所述支架（3 )上還設(shè)有控制旋轉(zhuǎn)架(5)旋轉(zhuǎn)角度的限位開關(guān)（9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述電機(jī)（4)轉(zhuǎn)軸聯(lián)接有電機(jī)減速器（10)，電機(jī)減速器（10)的輸出端設(shè)有聯(lián)軸器（11)，聯(lián)軸器（11)與旋轉(zhuǎn)架（5)轉(zhuǎn)軸聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述定位裝置包括設(shè)于校正平板（7)上的與傳感器板（8)電路配合的彈性頂針（12)、與傳感器板（8)定位孔配合的定位柱（13)以及旋轉(zhuǎn)壓緊件（14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述定位裝置有多個，呈矩形陣列分布于校正平板（7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述滑槽（6)上設(shè)有緊固螺釘（15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)裝置，其特征在于：所述基架（I)下端四角設(shè)有水平調(diào)節(jié)墊腳（16 )。
7.一種陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟I、將傳感器板對準(zhǔn)校正平板上相應(yīng)的定位柱，按壓傳感器板，使傳感器板電路與彈性頂針接觸，并通過旋轉(zhuǎn)壓緊件將傳感器板壓緊固定，實(shí)現(xiàn)傳感器板與CAN總線連接； 步驟2、調(diào)整水平墊腳和限位開關(guān)使旋轉(zhuǎn)架處于水平狀態(tài)后將校準(zhǔn)裝置放入恒溫箱中，將固定好傳感器板的校正平板裝入旋轉(zhuǎn)架的滑槽上，并旋緊滑槽上的緊固螺釘將校正平板固定，設(shè)定恒溫箱的溫度-時(shí)間曲線； 步驟3、人機(jī)交互顯示板對傳感器板進(jìn)行ID地址解析； 步驟4、人機(jī)交互顯示板發(fā)送校準(zhǔn)命令到所有傳感器板，然后人機(jī)交互顯示板進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)； 步驟5、電機(jī)轉(zhuǎn)動使傳感器板的加速度計(jì)清零； 步驟6、電機(jī)以恒定速度轉(zhuǎn)動，并通過電機(jī)自帶的編碼器讀取電機(jī)轉(zhuǎn)動角度；對傳感器板上陀螺儀的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，得到當(dāng)前陀螺儀的測量角度；利用編碼器讀取的真實(shí)角度對陀螺儀測量的角度進(jìn)行修正； 步驟7、重復(fù)步驟5、步驟6，校驗(yàn)所得結(jié)果，若所得修正系數(shù)一致，則進(jìn)行下一步，若所得系數(shù)不一致，則重復(fù)校驗(yàn)，并反饋給人機(jī)交互板； 步驟8、將校驗(yàn)之后的陀螺儀和加速度計(jì)的修正系數(shù)寫入到每個傳感器板上的存儲位置； 步驟9、恒溫校驗(yàn)結(jié)束，將校正平板從恒溫箱取出，置于外置的工作臺，并通電校驗(yàn)傳感器板系數(shù)，將系數(shù)正確的傳感器板做好標(biāo)記，斷電之后留取合格的傳感器板。
8.步驟10、整個校驗(yàn)結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陀螺儀和加速度計(jì)批量校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述步驟5之前，電機(jī)處于輕微反向堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，校正平板跟旋轉(zhuǎn)架通過限位開關(guān)限定而保持水平，從而限定 電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】G01C25/00GK103776468SQ201410059298
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】郭蓋華, 蔡優(yōu)飛 申請人:深圳樂行天下科技有限公司