CN211234441U - 一种双轴陀螺仪惯性传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轴陀螺仪惯性传感器，包括处理模块、电源模块、串口模块、两个陀螺芯片和两个温度传感器，两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块。本实用新型通过设置两个陀螺芯片实时测量载体的两轴角速率，实现双轴测量，相比于传统单轴陀螺仪，本实用新型检测精度更高，同时本实用新型还设置有温度传感器，用以实时检测载体温度，并将数据实时传入处理模块，处理模块根据温度数据和陀螺芯片传输的数据，实现对陀螺仪的温度补偿，使陀螺仪达到温度性能优异和全温稳定性好的性能，避免传统陀螺仪存在的全温稳定性差的问题，进而进一步的提高了检测精度。

Description

一种双轴陀螺仪惯性传感器

技术领域

本实用新型涉及自动化仪表惯性传感器技术领域，具体涉及一种双轴陀螺仪惯性传感器。

背景技术

早期光电技术、微米/纳米技术的发展，使光纤陀螺应运而生，其超高的精度指标使光纤陀螺快速在军用和民用两块占领了惯性导航领域市场，加速了光纤惯导的研发生产。

而目前，随着科技的发展，MEMS系列陀螺成熟化，导致光纤陀螺在中低精度惯性导航领域中的应用逐渐降低，其原因在于光纤陀螺价格昂贵、体积大、质量重、抗过载能力差。微机械陀螺技术的成熟，导致各种层出不穷的MEMS陀螺芯片的问世，推动了现代化MEMS陀螺仪和MEMS惯导的快速发展，使其在中低精度惯性导航领域中的应用占有绝对市场优势。

但是，现有的MEMS陀螺仪也存在以下不足：(1)一般使用单轴测量，导致陀螺仪测量精度低；(2)传统的MEMS陀螺仪会受载体物体的影响，全温稳定性差，其输出曲线会随温度变化，进一步的降低了其检测精度。

实用新型内容

为了解决现有MEMS陀螺仪存在检测精度差的问题，本实用新型的目的在于提供一种采用双陀螺芯片，且同时配备有温度传感器进行实时温度补偿的检测精度高、温度特性优异的陀螺仪惯性传感器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种双轴陀螺仪惯性传感器，包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块；

所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器；

两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。

优化的，所述处理模块为TMS320F28377SPZP单片机。

优化的，所述陀螺芯片为MGZ3103HC型芯片；

每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚分别对应电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第53管脚、第54管脚和第52管脚，每个 MGZ3103HC型芯片的第8管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第51、第 56和第57管脚中的任意一个。

优化的，所述串口模块为MAX3490全双工通信芯片，其中，所述MAX3490 全双工通信芯片的DI管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第85管脚，且还通过电阻电连接3.3V直流电源；

所述MAX3490全双工通信芯片的RO管脚电连接RS422接口电路。

优化的，所述电源模块包括稳压电路、第一供电电路、第二供电电路和第三供电电路；

所述稳压电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述稳压电路的第一电压输出端和第二电压输出端分别电连接所述第一供电电路的电压输入端和所述第二供电电路的电压输入端，所述第一供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的1.2V供电端，所述第二供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的3.3V供电端；

所述第三供电电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述第三供电电路的电压输出端电连接所述MGZ3103HC型芯片的供电端。

优化的，所述稳压电路包括LTC4362型稳压芯片、场效应管、第一电感、第二电感和第三电感；

所述LTC4362型稳压芯片的IN引脚电连接所述场效应管的源极，所述 LTC4362型稳压芯片的GATEP引脚电连接所述场效应管的漏极，所述LTC4362 型稳压芯片的两个OUT脚均电连接所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感的一端，所述第一电感的另一端作为所述稳压电路的第二电压输出端，电连接所述第二供电电路，所述第三电感的另一端作为所述稳压电路的第一电压输出端，电连接所述第一供电电路；

所述场效应管栅极电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述 LTC4362型稳压芯片的GND脚和ON脚分别接地。

优化的，所述第一供电电路包括第一LT1764AEFE型稳压芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第四电感；

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第14、13、12和10管脚作为所述第一供电电路的电压输入端，均电连接所述第三电感的另一端；

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第14、13、12和10管脚还电连接所述第一电容和所述第二电容的一端，所述第一LT1764AEFE型稳压芯片的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第四电感的一端和所述第三电容的一端，所述第四电感的另一端分别电连接所述第四电容和第五电容的一端，并作为所述供电电路的电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDD引脚；

所述一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容的另一端分别接地。

优化的，所述第二供电电路包括第二LT1764AEFE型稳压芯片、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第五电感和第六电感；

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第10、12、13和14管脚作为所述第二供电电路的电压输入端，分别电连接所述第一电感的另一端；

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第10、12、13和14管脚还电连接所述第六电容和所述第七电容的一端，所述第二LT1764AEFE型稳压芯片的第3、4、 5和6管脚分别电连接所述第五电感的一端和所述第八电容的一端，所述第五电感的另一端分别电连接所述第九电容、所述第十电容和所述第六电感的一端，并作为所述第二供电电路的第一电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDA引脚和VDDIO引脚；

所述第六电感的另一端电连接所述第十一电容的一端，并作为所述供电电路的第二电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDOSC引脚；

所述第六电容、所述第七电容、所述第八电容、所述第九电容、所述第十电容和所述第十一电容的另一端分别接地。

优化的，所述第三供电电路包括TPS73633型低压稳压芯片、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容和第七电感；

所述TPS73633型低压稳压芯片的Vin引脚和EN引脚作为第三供电电路的电压输入端，分别电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源；

所述TPS73633型低压稳压芯片的Vin引脚和EN引脚还电连接所述第十二电容和所述第十三电容的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片的Vout引脚分别电连接所述第十四电容和所述第七电感的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片的NR/FB引脚电连接所述第十五电容的一端，所述第七电感的另一端分别电连接所述第十六电容的一端和第十七电容的一端，并作为所述第三供电电路的电压输出端，电连接所述MGZ3103HC型芯片的VIO脚；

所述第十二电容、所述第十三电容、所述第十四电容、所述第十五电容、所述第十六电容和所述第十七电容的另一端分别接地。

优化的，所述电源模块还包括退耦电路单元，其中，所述TMS320F28377SPZP 单片机的VDDA引脚、VDDIO引脚、VDDIO引脚和VDDOSC引脚分别电连接所述退耦电路单元。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型为一种双轴陀螺仪惯性传感器，本实用新型通过设置两个陀螺芯片实时测量载体的两轴角速率，实现双轴测量，相比于传统单轴陀螺仪，本实用新型检测精度更高，同时本实用新型还设置有温度传感器，用以实时检测载体温度，并将数据实时传入处理模块，处理模块根据温度数据和陀螺芯片传输的数据，实现对陀螺仪的温度补偿，使陀螺仪达到温度性能优异和全温稳定性好的性能，避免传统陀螺仪存在的全温稳定性差的问题，进而进一步的提高了检测精度。

(2)本实用新型还配备有串口模块，并通过串口模块电连接有RS422接口电路，通过上述设计，本实用新型检测的数据可直接对外进行数字信号输出，使用户能直接使用陀螺仪输出数据，大大的提高了使用的便捷性。

(3)本实用新型处理模块采用TMS320F28377SPZP单片机，具有功耗低的优点，另外，本实用新型集成度高，使陀螺仪惯性传感器在具备功耗低的同时还具有体积小和质量轻的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的双轴陀螺仪惯性传感器的***框图。

图2是本实用新型提供的处理模块的电路图。

图3是本实用新型提供的陀螺芯片的电路图。

图4是本实用新型提供的串口模块的电路图。

图5是本实用新型提供的电源模块的电路图。

图6是本实用新型提供的第三供电电路的电路图。

图7是本实用新型提供的处理模块电源部分的电路图。

图8本实用新型提供的退耦电路单元的电路图。

图9是本实用新型提供的处理模块的时钟电路及JTAG配置的电路图。

图10是本实用新型提供的处理模块的上电复位的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A 和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本实用新型的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

此外，特定特征、结构、功能或特性可以以任何适合的方式组合到一个或多个实施例中。例如，第一实施例可以结合第二实施例，只要与这两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不互相排斥。

实施例一

如图1～10所示，本实施例所提供的双轴陀螺仪惯性传感器，包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块。

所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器。

两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。

如图1～10所示，下面对所述双轴陀螺仪惯性传感器进行具体的描述：

本实施例中，采用两个陀螺芯片和两个温度传感器完成所述双轴陀螺仪惯性传感器的核心设计。其中，两个陀螺芯片完成对载体两轴角速率的实时测量，通过两个陀螺芯片实现双轴测量，相比与传统的单轴测量，本实用新型采用双轴测量，检测精度更高。

同时，陀螺芯片采集的数据会实时传入处理模块，而本实用新型还配备有两个温度传感器，用于实时测量载体的温度，并将温度数据实时传输至处理模块进行处理，处理模块根据陀螺芯片传输的数据和温度传感器传入的数据，实现陀螺仪惯性传感器的温度补偿，使陀螺仪惯性传感器达到温度性能优异，全温稳定性好的性能，进而避免传统陀螺仪存在的容易受载体温度影响，全温稳定性差的问题，进一步的提高了测量精度。

而处理模块就实现陀螺信号、温度信号的采集、转换、数据处理和信号输入输出功能的作用。在本实施例中，处理模块根据温度数据和陀螺数据进行温度补偿可根据现有技术得出。

所述电源模块则是为传感器各模块提供稳定的工作电压。

所述串口模块用于数字信号输出，可直接输出传感器传输的数据，方便用户查看，大大的提高了使用的便捷性。

实施例二

如图1～10所示，本实施例为实施例一中所述双轴陀螺仪惯性传感器的一种具体实施方式，即本实施例给出了各个模块的具体电路。

首先，本实施例给出了处理模块的具体型号，即：

优化的，所述处理模块为TMS320F28377SPZP单片机。

TMS320F28377SPZP单片机具有集成度高、功耗低和运算速度快的优点，既保证了传感器的数据处理速度，又使整个传感器具有较低的功耗。

同时如图9和图10所示，本实施例还给出了TMS320F28377SPZP单片机的时钟电路以及上电复位电路，使用上述电路可以组成一个完整的芯片***电路，保证单片机的正常工作。

另外，本实施例还给出了JTAG配置电路，即给出了国际标准测试协议接口，以便用于芯片内部测试，即4个接口，分别为：TMS、TCK、TDI、TDO。

如图3和图2所示，本实施例给出了陀螺芯片的具体型号以及与单片机的具体连接关系：

优化的，所述陀螺芯片为MGZ3103HC型芯片。

每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚分别对应电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第53管脚、第54管脚和第52管脚，每个MGZ3103HC型芯片的第8管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第51、第 56和第57管脚中的任意一个。

在本实施例中，MGZ3103HC型芯片兼具角速率测量和温度测量，无需另外设置温度传感器，即达到了载体温度测量和载体两轴角速率测量的功能，又可减少元器件成本，进一步的降低制造成本，也可进一步的减小产品体积，做到更高集成度。

而每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚则是数据传输的管脚，即两轴的角速率和载体温度数据则通过上述管脚传输至单片机中进行数据处理、转换，以实现对载体的温度补偿。

进一步的，本实用新型还提供了串口模块的具体型号及电路，具体如下：

优化的，所述串口模块为MAX3490全双工通信芯片，其中，所述MAX3490 全双工通信芯片的DI管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第85管脚，且还通过电阻R37电连接3.3V直流电源。

所述MAX3490全双工通信芯片的RO管脚电连接RS422接口电路。

如图4所示，本实施例中，将串口模块采用MAX3490全双工通信芯片， MAX3490全双工通信芯片具有的单一的3.3V电源供应，没有电荷注入，具有+5V 逻辑电源互操作，最大偏斜为8ns，总线上允许多达32个收发器，其驱动器具有短路电流限制和对功耗过大保护，热关断电路，驱动器输出置于高阻抗状态，接收器输入具有故障安全功能。

而MAX3490全双工通信芯片的DI引脚作为驱动器输入引脚，其通过电阻 R37电连接3.3V直流电源，可实现上位输入。

而MAX3490全双工通信芯片的R0引脚则作为接收器输出，用于连接RS422 接口电路，实现数字信号输出，即实现传感器检测数据的输出，方便用户直接查看。

同时，本实施例还给出电源模块的具体电路，具体如下：

优化的，所述电源模块包括稳压电路、第一供电电路、第二供电电路和第三供电电路。

所述稳压电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述稳压电路的第一电压输出端和第二电压输出端分别电连接所述第一供电电路的电压输入端和所述第二供电电路的电压输入端，所述第一供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的1.2V供电端，所述第二供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的3.3V供电端。

所述第三供电电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述第三供电电路的电压输出端电连接所述MGZ3103HC型芯片的供电端。

首先，通过具有LTC4362型稳压芯片U4的稳压电路，实现5V直流电源的稳定输入。

而稳压电路的第一电压输出端则是作为第一供电电路的电压输入端，而第一供电电路则是将5V电源转化为1.2V直流电源，为TMS320F28377SPZP单片机的1.2V供电端提供电源，即TMS320F28377SPZP单片机的VDD引脚。

同理，稳压电路的第二电压输出端则是作为第二供电电路的电压输入端，而第二供电电路的电压输出端有两个，但均是3.3V供电，只是连接 TMS320F28377SPZP单片机的引脚不同。

而第三供电电路则是为MGZ3103HC型芯片供电。

通过上述设计，即可通过上述供电电路实现对不同模块的供电，保证传感器各模块的正常工作。

如图5、6、7所示，下面提供了稳压电路以及各供电电路的具体电路组成，具体如下：

优化的，所述稳压电路包括LTC4362型稳压芯片U4、场效应管Q1、第一电感L4、第二电感L5和第三电感L7。

所述LTC4362型稳压芯片U4的IN引脚电连接所述场效应管Q1的源极，所述LTC4362型稳压芯片U4的GATEP引脚电连接所述场效应管Q1的漏极，所述 LTC4362型稳压芯片U4的两个OUT脚均电连接所述第一电感L4、所述第二电感 L5和所述第三电感L7的一端，所述第一电感L4的另一端作为所述稳压电路的第二电压输出端，电连接所述第二供电电路，所述第三电感L7的另一端作为所述稳压电路的第一电压输出端，电连接所述第一供电电路。

所述场效应管Q1栅极电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述 LTC4362型稳压芯片U4的GND脚和ON脚分别接地。

上述就已说明稳压电路的具体作用，于此不多加赘述。

优化的，所述第一供电电路包括第一LT1764AEFE型稳压芯片U1、第一电容C4、第二电容C5、第三电容C2、第四电容C3、第五电容C1和第四电感L1。

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片U1的第14、13、12和10管脚作为所述第一供电电路的电压输入端，均电连接所述第三电感L7的另一端。

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片U1的第14、13、12和10管脚还电连接所述第一电容C4和所述第二电容C5的一端，所述第一LT1764AEFE型稳压芯片 U1的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第四电感L1的一端和所述第三电容 C2的一端，所述第四电感L1的另一端分别电连接所述第四电容C3和第五电容C1的一端，并作为所述供电电路的电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP 单片机的VDD引脚。

所述一电容C4、所述第二电容C5、所述第三电容C2、所述第四电容C3和所述第五电容C1的另一端分别接地。

此为第一供电电路的具体电路组成，其采用第一LT1764AEFE型稳压芯片 U1实现对5V电源的降压，进而实现对TMS320F28377SPZP单片机VDD引脚的供电。

优化的，所述第二供电电路包括第二LT1764AEFE型稳压芯片U3、第六电容C10、第七电容C11、第八电容C8、第九电容C6、第十电容C7、第十一电容 C9、第五电感L2和第六电感L3。

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片U3的第10、12、13和14管脚作为所述第二供电电路的电压输入端，分别电连接所述第一电感L4的另一端。

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片U3的第10、12、13和14管脚还电连接所述第六电容C10和所述第七电容C11的一端，所述第二LT1764AEFE型稳压芯片U3的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第五电感L2的一端和所述第八电容C8的一端，所述第五电感L2的另一端分别电连接所述第九电容C6、所述第十电容C7和所述第六电感L3的一端，并作为所述第二供电电路的第一电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDA引脚和VDDIO引脚。

所述第六电感L3的另一端电连接所述第十一电容C9的一端，并作为所述供电电路的第二电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDOSC 引脚。

所述第六电容C10、所述第七电容C11、所述第八电容C8、所述第九电容 C6、所述第十电容C7和所述第十一电容C9的另一端分别接地。

此为第二供电电路的具体组成，其也采用第二LT1764AEFE型稳压芯片U3 实现对稳压电路5V电源的降压，降压为3.3V，其中，上述就已说明，第二供电电路具有两个电压输出端，分别为第五电感L2的另一端和第六电感L3的另一端，而电连接的TMS320F28377SPZP单片机则是：第五电感L2的另一端电连接VDDA引脚和VDDIO引脚，第六电感L3的另一端电连接VDDOSC引脚。具体可参见图5和图7。

优化的，所述第三供电电路包括TPS73633型低压稳压芯片U2、第十二电容C10、第十三电容C11、第十四电容C32、第十五电容C33、第十六电容C34、第十七电容C35和第七电感L10。

所述TPS73633型低压稳压芯片U2的Vin引脚和EN引脚作为第三供电电路的电压输入端，分别电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源。

所述TPS73633型低压稳压芯片U2的Vin引脚和EN引脚还电连接所述第十二电容C10和所述第十三电容C11的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片U2 的Vout引脚分别电连接所述第十四电容C32和所述第七电感L10的一端，所述 TPS73633型低压稳压芯片U2的NR/FB引脚电连接所述第十五电容C33的一端，所述第七电感L10的另一端分别电连接所述第十六电容C34的一端和第十七电容C35的一端，并作为所述第三供电电路的电压输出端，电连接所述MGZ3103HC 型芯片的VIO脚。

所述第十二电容C10、所述第十三电容C11、所述第十四电容C32、所述第十五电容C33、所述第十六电容C34和所述第十七电容C35的另一端分别接地。

此为第三供电电路，即是为MGZ3103HC型芯片进行供电的电路，采用 TPS73633型低压稳压芯片U2，可保证对MGZ3103HC型芯片的稳定供电，保障陀螺芯片的正常工作。

在上述方案进行一步优化的为：

优化的，所述电源模块还包括退耦电路单元，其中，所述TMS320F28377SPZP 单片机的VDDA引脚、VDD引脚、VDDIO引脚和VDDOSC引脚分别电连接所述退耦电路单元。

如图8所示，本实施例还提供了退耦电路单元，而退耦电路单元包括第一退耦电路、第二退耦电路、第三退耦电路和第四退耦电路。

其中，第一退耦电路电连接TMS320F28377SPZP单片机的VDD引脚；第二退耦电路电连接TMS320F28377SPZP单片机VDDOSC引脚；第三退耦电路电连接 TMS320F28377SPZP单片机VDDA引脚，第四退耦电路电连接TMS320F28377SPZP 单片机的VDDIO引脚。

退耦电路是为了防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲击对网络的正常工作产生影响，即消除电路网络之间的寄生耦合。

其中，退耦电路单元中的电路均为现有电路。

综上所述，采用本实用新型提供的双轴陀螺仪惯性传感器，具有如下技术效果：

(1)本实用新型通过设置两个陀螺芯片实时测量载体的两轴角速率，实现双轴测量，相比于传统单轴陀螺仪，本实用新型检测精度更高，同时本实用新型还设置有温度传感器，用以实时检测载体温度，并将数据实时传入处理模块，处理模块根据温度数据和陀螺芯片传输的数据，实现对陀螺仪的温度补偿，使陀螺仪达到温度性能优异和全温稳定性好的性能，避免传统陀螺仪存在的全温稳定性差的问题，进而进一步的提高了检测精度。

(2)本实用新型还配备有串口模块，并通过串口模块电连接有RS422接口电路，通过上述设计，本实用新型检测的数据可直接对外进行数字信号输出，使用户能直接使用陀螺仪输出数据，大大的提高了使用的便捷性。

(3)本实用新型处理模块采用TMS320F28377SPZP单片机，具有功耗低的优点，另外，本实用新型集成度高，使陀螺仪惯性传感器在具备功耗低的同时还具有体积小和质量轻的优点。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：包括处理模块、电源模块、串口模块和用于检测载体角速率和温度的陀螺测量模块；

所述陀螺测量模块包括两个陀螺芯片和两个温度传感器；

两个陀螺芯片和两个温度传感器分别通信连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端通信连接所述串口模块，所述电源模块分别电连接所述处理模块、所述陀螺芯片和所述温度传感器的供电端。

2.根据权利要求1所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述处理模块为TMS320F28377SPZP单片机。

3.根据权利要求2所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述陀螺芯片为MGZ3103HC型芯片；

每个MGZ3103HC型芯片的第11管脚、第10管脚和第9管脚分别对应电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第53管脚、第54管脚和第52管脚，每个MGZ3103HC型芯片的第8管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第51、第56和第57管脚中的任意一个。

4.根据权利要求2所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述串口模块为MAX3490全双工通信芯片，其中，所述MAX3490全双工通信芯片的DI管脚电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的第85管脚，且还通过电阻(R37)电连接3.3V直流电源；

所述MAX3490全双工通信芯片的RO管脚电连接RS422接口电路。

5.根据权利要求3所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述电源模块包括稳压电路、第一供电电路、第二供电电路和第三供电电路；

所述稳压电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述稳压电路的第一电压输出端和第二电压输出端分别电连接所述第一供电电路的电压输入端和所述第二供电电路的电压输入端，所述第一供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的1.2V供电端，所述第二供电电路的电压输出端电连接所述处理模块的3.3V供电端；所述第三供电电路的电压输入端电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述第三供电电路的电压输出端电连接所述MGZ3103HC型芯片的供电端。

6.根据权利要求5所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述稳压电路包括LTC4362型稳压芯片(U4)、场效应管(Q1)、第一电感(L4)、第二电感(L5)和第三电感(L7)；

所述LTC4362型稳压芯片(U4)的IN引脚电连接所述场效应管(Q1)的源极，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的GATEP引脚电连接所述场效应管(Q1)的漏极，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的两个OUT脚均电连接所述第一电感(L4)、所述第二电感(L5)和所述第三电感(L7)的一端，所述第一电感(L4)的另一端作为所述稳压电路的第二电压输出端，电连接所述第二供电电路，所述第三电感(L7)的另一端作为所述稳压电路的第一电压输出端，电连接所述第一供电电路；

所述场效应管(Q1)栅极电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源，所述LTC4362型稳压芯片(U4)的GND脚和ON脚分别接地。

7.根据权利要求6所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述第一供电电路包括第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)、第一电容(C4)、第二电容(C5)、第三电容(C2)、第四电容(C3)、第五电容(C1)和第四电感(L1)；

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)的第14、13、12和10管脚作为所述第一供电电路的电压输入端，均电连接所述第三电感(L7)的另一端；

所述第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)的第14、13、12和10管脚还电连接所述第一电容(C4)和所述第二电容(C5)的一端，所述第一LT1764AEFE型稳压芯片(U1)的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第四电感(L1)的一端和所述第三电容(C2)的一端，所述第四电感(L1)的另一端分别电连接所述第四电容(C3)和第五电容(C1)的一端，并作为所述供电电路的电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDD引脚；

所述一电容(C4)、所述第二电容(C5)、所述第三电容(C2)、所述第四电容(C3)和所述第五电容(C1)的另一端分别接地。

8.根据权利要求6所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述第二供电电路包括第二LT1764AEFE型稳压芯片(U3)、第六电容(C10)、第七电容(C11)、第八电容(C8)、第九电容(C6)、第十电容(C7)、第十一电容(C9)、第五电感(L2)和第六电感(L3)；

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片(U3)的第10、12、13和14管脚作为所述第二供电电路的电压输入端，分别电连接所述第一电感(L4)的另一端；

所述第二LT1764AEFE型稳压芯片(U3)的第10、12、13和14管脚还电连接所述第六电容(C10)和所述第七电容(C11)的一端，所述第二LT1764AEFE型稳压芯片(U3)的第3、4、5和6管脚分别电连接所述第五电感(L2)的一端和所述第八电容(C8)的一端，所述第五电感(L2)的另一端分别电连接所述第九电容(C6)、所述第十电容(C7)和所述第六电感(L3)的一端，并作为所述第二供电电路的第一电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDA引脚和VDDIO引脚；

所述第六电感(L3)的另一端电连接所述第十一电容(C9)的一端，并作为所述供电电路的第二电压输出端，电连接所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDOSC引脚；

所述第六电容(C10)、所述第七电容(C11)、所述第八电容(C8)、所述第九电容(C6)、所述第十电容(C7)和所述第十一电容(C9)的另一端分别接地。

9.根据权利要求5所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述第三供电电路包括TPS73633型低压稳压芯片(U2)、第十二电容(C10)、第十三电容(C11)、第十四电容(C32)、第十五电容(C33)、第十六电容(C34)、第十七电容(C35)和第七电感(L10)；

所述TPS73633型低压稳压芯片(U2)的Vin引脚和EN引脚作为第三供电电路的电压输入端，分别电连接处于4.75V～5.25V之间的直流电源；

所述TPS73633型低压稳压芯片(U2)的Vin引脚和EN引脚还电连接所述第十二电容(C10)和所述第十三电容(C11)的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片(U2)的Vout引脚分别电连接所述第十四电容(C32)和所述第七电感(L10)的一端，所述TPS73633型低压稳压芯片(U2)的NR/FB引脚电连接所述第十五电容(C33)的一端，所述第七电感(L10)的另一端分别电连接所述第十六电容(C34)的一端和第十七电容(C35)的一端，并作为所述第三供电电路的电压输出端，电连接所述MGZ3103HC型芯片的VIO脚；

所述第十二电容(C10)、所述第十三电容(C11)、所述第十四电容(C32)、所述第十五电容(C33)、所述第十六电容(C34)和所述第十七电容(C35)的另一端分别接地。

10.根据权利要求5所述的一种双轴陀螺仪惯性传感器，其特征在于：所述电源模块还包括退耦电路单元，其中，所述TMS320F28377SPZP单片机的VDDA引脚、VDDIO引脚、VDDIO引脚和VDDOSC引脚分别电连接所述退耦电路单元。

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