專利名稱：微慣性測量組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種慣性測量組合，特別是涉及一種飛行器姿態(tài)、位置等參數(shù)測量與導(dǎo)航控制系統(tǒng)的微慣性測量組合，屬于測控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)是在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，利用硅微加工、電鍍模板復(fù)制(LIGA)和精密機(jī)械加工等多種微加工技術(shù)，并應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)成的集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器及信號處理和控制電路、直至接口、通訊和電源等于一體的智能微型器件或系統(tǒng)。在航天發(fā)展史上，產(chǎn)品小型化、微型化的關(guān)鍵是各種儀器和設(shè)備的微型化。80年代以來，美、俄、德、法等國科學(xué)家相繼開發(fā)成功微型硅陀螺和微型硅加速度傳感器等微型慣性儀表和慣性測量組合，研制出既有承載、保護(hù)儀器設(shè)備作用，又具有傳輸電能、信息和熱控制功能的多功能結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了無線連接，開發(fā)成功微型機(jī)電系統(tǒng)和光機(jī)電系統(tǒng)。
利用上述技術(shù)研制的慣性測量組合，由于殼體機(jī)械加工時(shí)的偏差，電路板安裝時(shí)的人為誤差等等，會影響慣性測量組合中安裝的微傳感器的絕對正交性，使各個(gè)元件之間產(chǎn)生交叉耦合干擾；同時(shí)，傳統(tǒng)的框架式結(jié)構(gòu)屏蔽效果不好，引起系統(tǒng)輸出精度難于提高。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工的不同環(huán)節(jié)時(shí)，保證慣性測量組合殼體的精確性十分重要。另外，現(xiàn)在的各種應(yīng)用載體要求慣性測量組合的體積、重量等各方面物理指標(biāo)越來越苛刻，要求載體有效負(fù)荷量提高，系統(tǒng)盡可能減小體積、減輕重量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小，精度高，電磁屏蔽效果好，成本低的微慣性測量組合。
本實(shí)用新型的微慣性測量組合是由一個(gè)長方體形的結(jié)構(gòu)體及罩在其表面上的外殼組成，在結(jié)構(gòu)體上彼此相鄰的三個(gè)表面上各設(shè)置有一個(gè)傳感器腔體，并在結(jié)構(gòu)體的其它位置處獨(dú)立設(shè)置有線性電源腔體、接插件腔體、DC/DC組合體腔體和CPU組合模塊腔體，分別安裝線性電源、接插件、DC/DC組合體和CPU組合模塊，各個(gè)腔體之間設(shè)置有用于放置連接電纜的線槽。
在微慣性測量組合的每個(gè)傳感器腔體內(nèi)，均安裝有1個(gè)陀螺板和2個(gè)微傳感器，2個(gè)微傳感器分別為加速度傳感器和角速度傳感器，6個(gè)微傳感器正交于同一點(diǎn)。
除位于結(jié)構(gòu)體底面上的傳感器腔體用底蓋板封閉外，結(jié)構(gòu)體上的其余腔體均由外殼封閉。在外殼上位于接插件腔體的位置處固定有接插件，并與接插件腔體連接。
本實(shí)用新型的微慣性測量組合集微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)、傳感器、高精度數(shù)字化數(shù)據(jù)采集與存儲、處理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)為一體，能夠?qū)Ω鞣N空間飛行器的飛行過程姿態(tài)及時(shí)間位置參數(shù)進(jìn)行測試，解算出飛行器姿態(tài)與軌跡。
本實(shí)用新型的微慣性測量組合中，3軸正交加速度傳感器與3軸正交角速度傳感器兩類傳感器同軸裝配，結(jié)構(gòu)體機(jī)械加工的高加工精度，保證六個(gè)微傳感器絕對正交于同一點(diǎn)，避免了各個(gè)元件之間產(chǎn)生的交叉耦合干擾。
在本實(shí)用新型中，結(jié)構(gòu)體上的腔體獨(dú)立分布，具有電磁屏蔽功能與恒溫措施，微慣性測量組合中的各功能模塊分別安裝在各自的腔體內(nèi)，電磁屏蔽效果好，使系統(tǒng)的輸出精度提高。
本實(shí)用新型的微慣性測量組合具有超小的體積，僅為81mm×58mm×92mm，主要用于飛行器的導(dǎo)航控制及測試。


圖1是本實(shí)用新型微慣性測量組合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是微慣性測量組合的一種結(jié)構(gòu)形式。其結(jié)構(gòu)體1為一長方體形，在結(jié)構(gòu)體1上彼此相鄰的三個(gè)表面上各設(shè)置有一個(gè)傳感器腔體4、5、6，每個(gè)傳感器腔體內(nèi)均安裝有1個(gè)陀螺板和加速度傳感器與角速度傳感器2個(gè)微傳感器，兩類傳感器按照3軸正交同軸裝配，保證6個(gè)微傳感器正交于同一點(diǎn)。
在結(jié)構(gòu)體1的其它位置處獨(dú)立設(shè)置有線性電源腔體7、接插件腔體9、DC/DC組合體腔體10和CPU組合模塊腔體11，線性電源腔體7用于安裝系統(tǒng)電源，接插件腔體9作為電源輸入和信號輸出腔體，DC/DC組合體腔體10用于安裝DC/DC組合體，CPU組合模塊腔體11用于安裝CPU組合模塊。在各個(gè)腔體之間設(shè)置有線槽12，連接電纜通過線槽12將各模塊與微傳感器之間連接起來，使整個(gè)測量組合有序工作。
位于結(jié)構(gòu)體1底面上的傳感器腔體5用底蓋板3封閉，其余腔體全部由罩在結(jié)構(gòu)體1表面上的外殼2封閉。
接插件8固定在外殼2上位于接插件腔體9的位置處，并與接插件腔體9車接。
權(quán)利要求1.一種微慣性測量組合，由一個(gè)長方體形的結(jié)構(gòu)體及罩在其表面上的外殼組成，結(jié)構(gòu)體內(nèi)安裝有傳感器、線性電源、接插件、DC/DC組合體和CPU組合模塊，其特征是在結(jié)構(gòu)體上彼此相鄰的三個(gè)表面上各設(shè)置有一個(gè)傳感器腔體，并在結(jié)構(gòu)體的其它位置處獨(dú)立設(shè)置有線性電源腔體、接插件腔體、DC/DC組合體腔體和CPU組合模塊腔體，各個(gè)腔體之間設(shè)置有用于放置連接電纜的線槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微慣性測量組合，其特征是在每個(gè)傳感器腔體內(nèi)均安裝有1個(gè)陀螺板和2個(gè)微傳感器，6個(gè)微傳感器正交于同一點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微慣性測量組合，其特征是每個(gè)傳感器腔體內(nèi)安裝的2個(gè)微傳感器分別為加速度傳感器和角速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微慣性測量組合，其特征是位于結(jié)構(gòu)體底面上的傳感器腔體用底蓋板封閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微慣性測量組合，其特征是在外殼上位于接插件腔體的位置處固定有接插件，并與接插件腔體連接。
專利摘要微慣性測量組合，由一個(gè)長方體形的結(jié)構(gòu)體及罩在其表面的外殼組成，3軸正交加速度傳感器、3軸正交角速度傳感器、線性電源、接插件、DC/DC組合體、CPU組合模塊分別安裝在設(shè)置在結(jié)構(gòu)體上的獨(dú)立腔體中，通過腔體間的線槽用電纜連接。本實(shí)用新型體積小，加工精度高，兩類傳感器同軸裝配，保證微傳感器正交于同一點(diǎn)，避免了元件間的交叉耦合干擾；功能模塊分別安裝在獨(dú)立分布的腔體中，電磁屏蔽效果好，系統(tǒng)輸出精度高。
文檔編號G01C21/10GK2777495SQ20052002342
公開日2006年5月3日 申請日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者李永紅, 高松山, 黃慶祿, 鄧海棠, 王晉鑫 申請人:山西科泰微技術(shù)有限公司