CN102564456A - 一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 - Google Patents
一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102564456A CN102564456A CN2011104533321A CN201110453332A CN102564456A CN 102564456 A CN102564456 A CN 102564456A CN 2011104533321 A CN2011104533321 A CN 2011104533321A CN 201110453332 A CN201110453332 A CN 201110453332A CN 102564456 A CN102564456 A CN 102564456A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- plane
- testing
- rotating shaft
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
随着微机电***(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。
发明内容
本发明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。
本发明采用的技术方案为：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。
本发明的另一个目的是提供一种应用上述测试装置的测试方法。
本发明采用的技术方案为：本发明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z轴与测试平面垂直，x轴和y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z轴、x轴和y轴上输出的角速度ωz、ωx和ωy；
步骤4：判断角速度ωz、ωx和ωy是否分别等于ωsinα、ωcosαcosγ和ωcosαsinγ？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x轴之间的夹角。
本发明的有益效果为：采用本发明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示出了根据本发明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。
具体实施方式
本发明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α，所述α大于0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，本发明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α。
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α。
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A0COSα，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，A0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A0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。
本发明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z轴与测试平面垂直，x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x轴与测试平面垂直，y轴和z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，z轴和x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，在此通常为匀速转动，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z轴、x轴和y轴上输出的角速度ωz、ωx和ωy；
步骤4：判断角速度ωz、ωx和ωy是否分别等于ωsinα、ωcosαcosγ和ωcosαsinγ？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x轴和y轴的平面)上的投影与三轴微型陀螺仪的x轴之间的夹角，γ通常大于0度小于90度，当然也可以为0度和90度。
以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种三轴微型陀螺仪的测试装置，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，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。
5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的测试装置的测试方法，其特征在于，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z轴与测试平面垂直，x轴和y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z轴、x轴和y轴上输出的角速度ωz、ωx和ωy；
步骤4：判断角速度ωz、ωx和ωy是否分别等于ωsinα、ωcosαcosγ和ωcosαsinγ？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x轴之间的夹角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110453332.1A CN102564456B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110453332.1A CN102564456B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102564456A true CN102564456A (zh) | 2012-07-11 |
| CN102564456B CN102564456B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=46410503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110453332.1A Expired - Fee Related CN102564456B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102564456B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103389112A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-13 | 安徽北方芯动联科微***技术有限公司 | 三轴微型陀螺仪测试装置及其测试方法 |
| CN106594473A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-04-26 | 沈阳圣飞航空科技有限公司 | 便携式三轴全自动转台 |
| CN107289969A (zh) * | 2016-04-01 | 2017-10-24 | 南京理工大学 | 一种mems惯性传感器自动批量标定方法及*** |
| CN108332774A (zh) * | 2017-01-19 | 2018-07-27 | 波音公司 | 用于科里奥利振动陀螺仪的陀螺速率计算的***和方法 |
| WO2019052231A1 (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 神讯电脑(昆山)有限公司 | 陀螺仪检测装置以及陀螺仪检测方法 |
| CN110044383A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 安徽北方芯动联科微***技术有限公司 | 三轴微型传感器高低温测试装置及其测试方法 |
| TWI686610B (zh) * | 2016-08-12 | 2020-03-01 | 國家中山科學研究院 | 慣性量測裝置校正系統 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1554991A (zh) * | 2003-12-25 | 2004-12-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研 | 交流电机驱动的模拟三轴摇摆装置 |
| CN1821721A (zh) * | 2006-03-27 | 2006-08-23 | 北京航空航天大学 | 一种陀螺仪标度因数和输入轴失准角的精确解耦测试方法 |
| CN101509785A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-19 | 浙江大学 | 一种光纤陀螺仪输入轴失准角评测方法 |
| CN102062589A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-05-18 | 浙江省计量科学研究院 | 基于光纤陀螺仪的角位移测量装置及方法 |
| CN202471088U (zh) * | 2011-12-29 | 2012-10-03 | 深迪半导体(上海)有限公司 | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置 |
-
2011
- 2011-12-29 CN CN201110453332.1A patent/CN102564456B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1554991A (zh) * | 2003-12-25 | 2004-12-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研 | 交流电机驱动的模拟三轴摇摆装置 |
| CN1821721A (zh) * | 2006-03-27 | 2006-08-23 | 北京航空航天大学 | 一种陀螺仪标度因数和输入轴失准角的精确解耦测试方法 |
| CN101509785A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-19 | 浙江大学 | 一种光纤陀螺仪输入轴失准角评测方法 |
| CN102062589A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-05-18 | 浙江省计量科学研究院 | 基于光纤陀螺仪的角位移测量装置及方法 |
| CN202471088U (zh) * | 2011-12-29 | 2012-10-03 | 深迪半导体(上海)有限公司 | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103389112A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-13 | 安徽北方芯动联科微***技术有限公司 | 三轴微型陀螺仪测试装置及其测试方法 |
| CN107289969A (zh) * | 2016-04-01 | 2017-10-24 | 南京理工大学 | 一种mems惯性传感器自动批量标定方法及*** |
| TWI686610B (zh) * | 2016-08-12 | 2020-03-01 | 國家中山科學研究院 | 慣性量測裝置校正系統 |
| CN106594473A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-04-26 | 沈阳圣飞航空科技有限公司 | 便携式三轴全自动转台 |
| CN108332774A (zh) * | 2017-01-19 | 2018-07-27 | 波音公司 | 用于科里奥利振动陀螺仪的陀螺速率计算的***和方法 |
| CN108332774B (zh) * | 2017-01-19 | 2023-09-05 | 波音公司 | 用于科里奥利振动陀螺仪的陀螺速率计算的***和方法 |
| WO2019052231A1 (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 神讯电脑(昆山)有限公司 | 陀螺仪检测装置以及陀螺仪检测方法 |
| CN110044383A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 安徽北方芯动联科微***技术有限公司 | 三轴微型传感器高低温测试装置及其测试方法 |
| CN110044383B (zh) * | 2019-04-30 | 2024-01-26 | 安徽芯动联科微***股份有限公司 | 三轴微型传感器高低温测试装置及其测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102564456B (zh) | 2014-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102564456B (zh) | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置及测试方法 | |
| US9857198B2 (en) | Apparatus and method for inertial sensor calibration | |
| CN102141371B (zh) | 用于确定传感器装置和磁场之间角度的角度传感器和方法 | |
| CN1846123B (zh) | 测量扭矩的方法和*** | |
| CN102072797B (zh) | 轮胎动平衡测量中的主轴不平衡量测量方法及轮胎平衡机 | |
| CN103499365A (zh) | 一种旋转变压器静态和动态测角精度标定装置及方法 | |
| US20140224013A1 (en) | Drive shaft balancing machine and balancing method | |
| CN103954799A (zh) | 磁转速传感器自检装置、***及其方法 | |
| CN105444722A (zh) | 检测平台姿态变化的方法 | |
| CN111536998B (zh) | 一种采用磁电编码器的两轴分离式陀螺仪标定装置 | |
| CN101957215B (zh) | 测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台及其测试方法 | |
| CN202471088U (zh) | 一种三轴微型陀螺仪的测试装置 | |
| JP5631264B2 (ja) | タイヤバランス試験方法及びタイヤバランス試験機 | |
| CN103389112A (zh) | 三轴微型陀螺仪测试装置及其测试方法 | |
| JP2013079856A (ja) | ジャイロ校正のための２回転軸直交ダブルターンテーブル | |
| KR20160039920A (ko) | 회전체용 측정센서 검사장치 | |
| CN108827363B (zh) | 传感器测试装置 | |
| CN102707092A (zh) | 一种基于角速率台的单波束激光测速仪标定方法 | |
| CN102607590B (zh) | 一种基于光纤陀螺监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置 | |
| US6560553B1 (en) | Method of estimating an eccentric position of an acceleration sensor and acceleration generating apparatus with an eccentricity adjuster | |
| CN113125072A (zh) | 一种扭矩传感器校准用标准惯量装置及其使用方法 | |
| CN210664550U (zh) | 一种磁浮轴承传感器动态调试装置 | |
| CN105259370A (zh) | 一种基于mems线加速度计的角加速度测量装置 | |
| CN203349842U (zh) | 三轴微型陀螺仪测试装置 | |
| JP2009244095A (ja) | 車輪入力測定装置および車輪入力測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20120711 Assignee: Danyang deep well Microelectronics Technology Co., Ltd. Assignor: Senodia Semiconductor (Shanghai) Co., Ltd. Contract record no.: 2012320000413 Denomination of invention: Device and method for testing three-axis micro gyroscope License type: Common License Record date: 20120406 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141203 Termination date: 20151229 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |