本實(shí)用新型涉及陀螺儀技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種三軸微機(jī)械陀螺儀和陀螺儀檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著測量技術(shù)的發(fā)展，終端設(shè)備運(yùn)動的角速度可以通過在該終端設(shè)備中配置現(xiàn)有的陀螺儀進(jìn)行測量。

目前終端設(shè)備的角速度的測量方式，主要采用的高精度慣性器件的測量方法，即是通過在終端設(shè)備中配置激光陀螺儀，框架陀螺儀等高精度慣性器件進(jìn)行定位測量。上述高精度的慣性器件的陀螺儀通常存在一些的缺點(diǎn)，例如體積偏大，會影響待測量終端設(shè)備的便攜性，并且高精度的慣性器件的陀螺儀的成本偏高，不利于實(shí)現(xiàn)低成本化要求；另外，其他體積偏小的陀螺儀，由于測量精度普遍偏低，很難滿足測量需求。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的陀螺儀難以在保證測量精度要求的基礎(chǔ)上，同時(shí)兼顧體積小和成本低等要求，因此，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種三軸微機(jī)械陀螺儀和陀螺儀檢測設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的陀螺儀難以在保證測量精度要求的基礎(chǔ)上，同時(shí)兼顧體積小和成本低等要求的問題。

本實(shí)用新型提供一種三軸微機(jī)械陀螺儀，包括：陀螺芯片組件、陀螺板組件、控制板和殼體，所述陀螺芯片組件包括X軸陀螺芯片、Y軸陀螺芯片和Z軸陀螺芯片，所述陀螺板組件包括X軸陀螺板、Y軸陀螺板和Z軸陀螺板，所述控制板上安裝有第一處理器；

其中，所述X軸陀螺板、所述Y軸陀螺板和所述Z軸陀螺板分別與所述控制板相連接；

所述X軸陀螺芯片安裝于所述X軸陀螺板上，所述Y軸陀螺芯片安裝于所述Y軸陀螺板上，所述Z軸陀螺芯片安裝于所述Z軸陀螺板上；

所述X軸陀螺板、所述Y軸陀螺板和所述Z軸陀螺板為兩兩垂直設(shè)置，并且所述X軸陀螺板和所述Y軸陀螺板分別與所述控制板垂直設(shè)置，所述Z軸陀螺板與所述控制板平行設(shè)置；

所述X軸陀螺板、所述Y軸陀螺板、所述Z軸陀螺板和所述控制板安裝在所述殼體的內(nèi)部。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述控制板上安裝的所述第一處理器分別與所述X軸陀螺芯片、所述Y軸陀螺芯片和所述Z軸陀螺芯片電連接；

其中，所述X軸陀螺芯片、所述Y軸陀螺芯片和所述Z軸陀螺芯片分別用于測量所述三軸微機(jī)械陀螺儀的數(shù)據(jù)信息，并向所述第一處理器傳輸本陀螺芯片測量的數(shù)據(jù)信息；

所述第一處理器，用于接收所述X軸陀螺芯片、所述Y軸陀螺芯片和所述Z軸陀螺芯片分別向所述第一處理器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，并根據(jù)補(bǔ)償參數(shù)，對從所述每個陀螺芯片接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行補(bǔ)償處理。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述X軸陀螺芯片、所述Y軸陀螺芯片和所述Z軸陀螺芯片為微機(jī)械陀螺芯片；或/和，

所述X軸陀螺芯片、所述Y軸陀螺芯片和所述Z軸陀螺芯片是型號為MGZ310HC或MGZ305HC的芯片。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述殼體包括：外殼、底蓋和電連接器；

其中，所述X軸陀螺板安裝于所述外殼內(nèi)的一個側(cè)壁，所述Y軸陀螺板安裝于所述外殼內(nèi)與所述X軸陀螺板相鄰的側(cè)壁，所述Z軸陀螺板安裝于所述外殼內(nèi)的頂部，所述控制板安裝于所述外殼內(nèi)的底部；

所述底蓋安裝于所述外殼的底部，將所述每個陀螺板和所述控制板封裝于所述底蓋和所述外殼形成的封閉空間內(nèi)；

所述電連接器安裝于所述外殼的插口處，所述控制板上安裝的電氣器件的接口與所述電連接器上相應(yīng)的接口電連接。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述控制板上還安裝有電源，所述電源分別與所述每個陀螺板和所述第一處理器相連接；

所述電源，用于向所述每個陀螺板和所述第一處理器供電。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述控制板上還安裝有數(shù)據(jù)輸入芯片和數(shù)據(jù)輸出芯片；

其中，所述數(shù)據(jù)輸入芯片，用于將外部設(shè)備發(fā)送的補(bǔ)償參數(shù)傳輸給所述第一處理器；

所述數(shù)據(jù)輸出芯片，用于將所述第一處理器進(jìn)行補(bǔ)償處理后得到的數(shù)據(jù)信息傳輸給所述外部設(shè)備。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述第一處理器還與外部設(shè)備相連接；

所述第一處理器，還用于接收所述外部設(shè)備發(fā)送的命令，并與所述外部設(shè)備進(jìn)行通信。

可選地，如上所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中，所述控制板上還安裝有存儲器，所述存儲器與所述第一處理器相連接；

所述存儲器，用于存儲所述三軸微機(jī)械陀螺儀的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息和所述第一處理器從外部設(shè)備接收的補(bǔ)償參數(shù)；

所述第一處理器，還用于從所述存儲器中讀取所述補(bǔ)償參數(shù)。

本實(shí)用新型提供一種陀螺儀檢測設(shè)備，包括：第二處理器，所述第二處理器與上述任一項(xiàng)所述的三軸微機(jī)械陀螺儀中的第一處理器相連接；

其中，所述第二處理器，用于與所述三軸微機(jī)械陀螺儀的所述第一處理器進(jìn)行通信，獲取所述每個陀螺芯片傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息；

所述第二處理器，還用于對所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，生成對所述三軸微機(jī)械陀螺儀進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償參數(shù)；

所述第二處理器，還用于將所述補(bǔ)償參數(shù)傳輸給所述三軸微機(jī)械陀螺儀的所述第一處理器。

可選地，如上所述的陀螺儀檢測設(shè)備中，所述三軸微機(jī)械陀螺儀的工作模式包括初始化模式、正常工作模式和服務(wù)模式；

所述第二處理器，還用于向所述第一處理器發(fā)送命令，以對所述三軸微機(jī)械陀螺儀的工作模式進(jìn)行配置，使得所述三軸微機(jī)械陀螺儀在不同的工作模式下執(zhí)行相應(yīng)的操作。

本實(shí)用新型提供的三軸微機(jī)械陀螺儀和陀螺儀檢測設(shè)備，通過采用三軸陀螺芯片構(gòu)成三軸微機(jī)械陀螺儀的敏感器件，該三軸陀螺芯片分別安裝于對應(yīng)的三軸陀螺板上，該三軸陀螺板分別與控制板相連接，并且三個陀螺板為兩兩垂直設(shè)置，使得三軸陀螺芯片同樣為兩兩垂直的位置關(guān)系，其中一個陀螺芯片與控制板平行；本實(shí)用新型實(shí)施例通過上述三軸微機(jī)械陀螺儀的電氣器件組成和安裝結(jié)構(gòu)，不僅可以得到高精度的角速度測量數(shù)據(jù)，并且由于該三軸微機(jī)械陀螺儀的元器件較為簡單，安裝結(jié)構(gòu)緊湊并且便于生產(chǎn)，有利于得到小體積和低成本的三軸微機(jī)械陀螺儀，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的陀螺儀難以在保證測量精度要求的基礎(chǔ)上，同時(shí)兼顧體積小和成本低等要求的問題。

附圖說明

附圖用來提供對本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種三軸微機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種三軸微機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種陀螺儀檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的一種工作流程示意圖；

圖8本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的一種補(bǔ)償處理的流程示意圖；

圖9為實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的工作模式的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

下面通過具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，本實(shí)用新型以下各實(shí)施例中的三軸微機(jī)械陀螺儀為三軸角速度陀螺儀，該三軸微機(jī)械陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)高精度測量，并且滿足體積較小的需求。本實(shí)用新型提供以下幾個具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實(shí)施例不再贅述。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種三軸微機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10包括：陀螺芯片組件130、陀螺板組件110和控制板120和殼體140(圖1中未示出殼體140)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該陀螺芯片組件130包括X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133，該陀螺板組件130包括X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113，該控制板120上安裝有第一處理器121(由于圖1中的第一處理器121位于控制板120的下方，因此，圖1中并未示出該第一處理器121，第一處理器121的安裝位置可以參考以下圖3所示的結(jié)構(gòu))，并且X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113分別與控制板120相連接。需要說明的是，圖1的結(jié)構(gòu)為了示出陀螺10內(nèi)部各個組件的位置關(guān)系和安裝結(jié)構(gòu)，并未示出X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113與該控制板120的連接關(guān)系，該連接關(guān)系可以參照以下圖2所述的電路結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型實(shí)施例在實(shí)際應(yīng)用中，三軸微機(jī)械陀螺儀10的安裝結(jié)構(gòu)可以為：X軸陀螺芯片131安裝于X軸陀螺板111上，Y軸陀螺芯片132安裝于Y軸陀螺板112上，Z軸陀螺芯片133安裝于Z軸陀螺板上113上；另外，X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113為兩兩垂直設(shè)置，并且X軸陀螺板111和Y軸陀螺板112分別與控制板120垂直設(shè)置，Z軸陀螺板113與控制板120平行設(shè)置；并且，X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112、Z軸陀螺板113和控制板120均安裝在殼體140的內(nèi)部，即殼體140可以將陀螺芯片組件130、陀螺板組件110和控制板120封裝與該殼體140的腔體內(nèi)部(該結(jié)構(gòu)特征可以參照圖3)。

通過圖2所示立體結(jié)構(gòu)可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的結(jié)構(gòu)有利于減小陀螺儀的體積。上述已經(jīng)說明每個陀螺板分別與控制板120相連接，由于每個陀螺板和控制板120均為PCB板，該P(yáng)CB板上設(shè)置有導(dǎo)線，可以通過配置PCB板上的導(dǎo)線，使得每個陀螺芯片分別與控制板120上的第一處理器121相連接。在實(shí)際應(yīng)用中，由于X軸陀螺板111和Y軸陀螺板112與控制板120臨接，因此，X軸陀螺板111和Y軸陀螺板112可以通過導(dǎo)線與控制板120相連接；另外，由于Z軸陀螺板113與控制板120為平行設(shè)置的，并且沒有直接接觸，因此，Z軸陀螺板113可以通過柔性電纜(即軟導(dǎo)線)與控制板120相連接，這樣既保證了電路的穩(wěn)定性，又保證了裝配過程的可實(shí)施性。

在實(shí)際應(yīng)用中，X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133可以為微電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems，簡稱為：MEMS)陀螺芯片，又稱為：微機(jī)械陀螺芯片，例如可以采用芯動聯(lián)科的微機(jī)械陀螺芯片，該微機(jī)械陀螺芯片通常應(yīng)用于高精度的角速度的測量中，上述三塊微機(jī)械陀螺芯片分別與控制板120上配置的第一處理器121相連接，該控制板120例如可以使用進(jìn)階精簡指令集機(jī)器(Advanced RISC Machine，簡稱為：ARM)控制板120。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于三軸微機(jī)械陀螺儀10的敏感器件為三軸機(jī)械陀螺芯片，由三軸微機(jī)械陀螺芯片構(gòu)成的三軸微機(jī)械陀螺儀10的誤差主要包括：零偏、標(biāo)度因數(shù)誤差、非線性誤差和安裝誤差等。需要說明的是，由于慣性器件尺寸結(jié)構(gòu)、材料的彈性模量以及檢測電路中電子器件的性能都會隨溫度的改變而變化，三軸微機(jī)械陀螺儀10的零位輸出與標(biāo)度因子會隨環(huán)境溫度而變化，使得三軸微機(jī)械陀螺儀10的精度降低，工作預(yù)熱時(shí)間增長，因此，需要對三軸微機(jī)械陀螺儀10的零偏、標(biāo)度因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而可以獲得高精度的三軸微機(jī)械陀螺儀10。另外，由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的元器件較為簡單，便于生成，三軸陀螺版與控制板120的組合方式可以盡量減少三軸微機(jī)械陀螺儀10的空間體積，因此，可以得到小體積和低成本的三軸微機(jī)械陀螺儀10。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀，通過采用三軸陀螺芯片構(gòu)成三軸微機(jī)械陀螺儀的敏感器件，該三軸陀螺芯片分別安裝于對應(yīng)的三軸陀螺板上，該三軸陀螺板分別與控制板相連接，并且三個陀螺板為兩兩垂直設(shè)置，使得三軸陀螺芯片同樣為兩兩垂直的位置關(guān)系，其中一個陀螺芯片與控制板平行；本實(shí)用新型實(shí)施例通過上述三軸微機(jī)械陀螺儀的電氣器件組成和安裝結(jié)構(gòu)，不僅可以得到高精度的角速度測量數(shù)據(jù)，并且由于該三軸微機(jī)械陀螺儀的元器件較為簡單，安裝結(jié)構(gòu)緊湊并且便于生產(chǎn)，有利于得到小體積和低成本的三軸微機(jī)械陀螺儀，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的陀螺儀難以在保證測量精度要求的基礎(chǔ)上，同時(shí)兼顧體積小和成本低等要求的問題。

可選地，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，上述已經(jīng)說明X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113分別與控制板120相連接，通過各PCB板上的導(dǎo)線和軟導(dǎo)線可以得到本實(shí)用新型實(shí)施例中各個芯片之間的連接關(guān)系為：X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133，分別與第一處理器121電連接，即可以向第一處理器121傳輸數(shù)據(jù)。圖2所示示意圖通過三軸微機(jī)械陀螺儀10的實(shí)際電路組成說明該三軸微機(jī)械陀螺儀10的工作原理。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133，分別用于測量三軸微機(jī)械陀螺儀10的數(shù)據(jù)信息，并向第一處理器121傳輸本陀螺芯片測量的數(shù)據(jù)信息；其中，該數(shù)據(jù)信息包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：角速度值和溫度數(shù)據(jù)信息。在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型實(shí)施例的三軸微機(jī)械陀螺儀10中包括的三軸陀螺芯片，即上述X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133，該三軸陀螺芯片分別用于測量三軸微機(jī)械陀螺儀10在不同軸向上的運(yùn)動狀態(tài)，還可以測量本陀螺芯片的溫度數(shù)據(jù)信息，并將其測得的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給第一處理器121，上述三軸陀螺芯片可以按照用戶的需求以一定頻率輸出滿足精度指標(biāo)要求的三維角速度值。

第一處理器121，用于接收X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133分別向該第一處理器121傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，并根據(jù)補(bǔ)償參數(shù)，對從每個陀螺芯片接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行補(bǔ)償處理；其中，上述補(bǔ)償參數(shù)包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：零偏的溫度補(bǔ)償參數(shù)、標(biāo)度的溫度補(bǔ)償參數(shù)、非線性補(bǔ)償參數(shù)和安裝誤差補(bǔ)償參數(shù)。

本實(shí)用新型實(shí)施例在實(shí)際應(yīng)用中，X軸陀螺芯片131、Y軸陀螺芯片132和Z軸陀螺芯片133可以選用型號為MGZ310HC或MGZ305HC的微機(jī)械陀螺芯片；第一處理器121可以選用型號為STM32F405的處理器芯片。

可選地，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種三軸微機(jī)械陀螺儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在圖1所示三軸微機(jī)械陀螺儀10的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的殼體140可以包括：外殼141、底蓋142和電連接器143。

其中，X軸陀螺板111安裝于外殼141內(nèi)的一個側(cè)壁，Y軸陀螺板112安裝于外殼141內(nèi)與X軸陀螺板111相鄰的側(cè)壁，Z軸陀螺板113安裝于外殼141內(nèi)的頂部，控制板120安裝于外殼141內(nèi)的底部；另外，底蓋142安裝于外殼141的底部，該底蓋142位于控制板120的下方。上述安裝結(jié)構(gòu)可以將陀螺板組件110和控制板120封裝于底蓋142和外殼141形成的封閉空間內(nèi)，即將每個陀螺板和控制板120封裝于底蓋142和外殼141形成的封閉空間內(nèi)；電連接器143安裝于外殼141的插口處，控制板120上安裝的電氣器件的接口與電連接器143上相應(yīng)的接口電連接，也就是說，第一處理器121的各個接口與電連接器143上相應(yīng)的接口電連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113與外殼141的安裝方式均可以為：在每個陀螺板的四個邊角采用螺釘安裝在外殼141上，控制板120與底蓋142的安裝方式同樣可以為：在控制板120的四個邊角采用螺釘安裝在底蓋142上，上述X軸陀螺板111、Y軸陀螺板112和Z軸陀螺板113和控制板120都可以為印制電路板(Printed Circuit Board，簡稱為：PCB)，PCB板與外殼141，以及PCB板與底蓋142之間的安裝方式，都可以通過螺釘固定。上述安裝方式，在將外殼141與底蓋142安裝后，每個陀螺板和控制板120都被封閉在外殼141和底蓋142形成的密閉空間內(nèi)，另外，外殼141上還設(shè)置有一插口，該插口處用于安裝電連接器143，可以通過定制的插座螺釘將電連接器143安裝于外殼141的插口處，達(dá)到將電連接器143固定在外殼141側(cè)板上的同時(shí)，還對電連接器143留有固定加固的螺紋孔，該電連接器143上有多個接口，可以作為控制板120上的電氣器件的輸入輸出接口、地線等。在實(shí)際應(yīng)用中，外殼141和底蓋142的安裝，可以使用導(dǎo)電橡膠條起到屏蔽密封的作用，外殼141的安裝方式可以是三點(diǎn)定位，三個安裝孔都有高精度的安裝面，而在電連接器143下方有高精度的豎直面的基準(zhǔn)面，有利于提高三軸微機(jī)械陀螺儀10的安裝精度。

在實(shí)際安裝過程中，每個陀螺芯片與對應(yīng)的陀螺板的安裝方式，可以為：將每個陀螺芯片焊接在相應(yīng)地陀螺板上，隨后，將三個陀螺板進(jìn)行正交安裝，并且需要保證裝配有陀螺芯片的三個陀螺板相互垂直度不大于0.01毫米(mm)，并分別將三個陀螺板布置在外殼141內(nèi)腔的左壁、后壁和頂部(該位置僅是示意性說明，只要是滿足安裝需求的其它位置也是可以實(shí)施的)，控制板120安裝于外殼141內(nèi)的底部，具體位于底蓋142的上部，在外殼141的一個側(cè)板上安裝有電連接器143，控制板120上的各個電氣器件的接口與該電連接器143上相應(yīng)的接口電連接，即控制板120上的各個電氣器件可以通過與該電連接器143連接的接口與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，該電連接器143例如可以采用型號為J30J-15ZK的電連接器143。

可選地，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在上述圖2所示電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10中，控制板120上還安裝有電源122，該電源122分別與每個陀螺板和第一處理器121相連接，通過上述連接方式可以看出，該電源122，用于向每個陀螺板和第一處理器121供電，由電源122和每個陀螺板的連接方式可知，電源122與每個陀螺板上的陀螺芯片電連接，并且在向每個陀螺板供電的同時(shí)，向每個陀螺芯片供電。在實(shí)際應(yīng)用中，電源122例如可以采用直流電源-直流電源(DC-DC)轉(zhuǎn)換器和低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Regulator，簡稱為：LDO)的電路設(shè)計(jì)，每個陀螺芯片例如采用+5伏(V)電源供電，第一處理器121例如采用+3.3V電源供電。本實(shí)用新型實(shí)施例采用的電源122的類型，可以有效保證對第一處理器121和每個陀螺芯片的供電。

可選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制板120上還可以安裝有數(shù)據(jù)輸入芯片123和數(shù)據(jù)輸出芯片124；其中，該數(shù)據(jù)輸入芯片123，用于將外部設(shè)備發(fā)送的補(bǔ)償參數(shù)傳輸給第一處理器121；該數(shù)據(jù)輸出芯片124，用于將第一處理器121進(jìn)行補(bǔ)償處理后得到的數(shù)據(jù)信息傳輸給外部設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)輸入芯片123和數(shù)據(jù)輸出芯片124可以采用具有平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性的芯片，例如上述數(shù)據(jù)輸入芯片123和數(shù)據(jù)輸出芯片124可以采用型號為RS422的芯片，該RS422芯片定義了接口電路的特性，可以支持點(diǎn)對多點(diǎn)的雙向通信，第一處理器121可以通過RS422芯片與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的工作原理為：三軸微機(jī)械陀螺儀10上電后，進(jìn)行故障檢測及初始化模式，檢測系統(tǒng)的各個器件正常工作后，實(shí)時(shí)接收每個陀螺芯片的原始脈沖數(shù)據(jù)，包括每個陀螺芯片測量的角速度和溫度值，然后對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和補(bǔ)償處理得到載體敏感的角速度，最后通過RS422芯片發(fā)送給外部設(shè)備。

可選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一處理器121中可以設(shè)置有下位機(jī)模塊，并且該第一處理器121還與外部設(shè)備相連接，該第一處理器121的下位機(jī)模塊，用于接收外部設(shè)備發(fā)送的命令，并且在三軸微機(jī)械陀螺儀10運(yùn)動時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，還可以與外部設(shè)備進(jìn)行通信。該下位機(jī)模塊為配置于第一處理器121內(nèi)部，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和處理功能的模塊，該下位機(jī)模塊還可以與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

可選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制板120上還配置有存儲器125，該存儲器125與第一處理器121相連接；該存儲器125，用于存儲三軸微機(jī)械陀螺儀10的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息和第一處理器121從外部設(shè)備接收的補(bǔ)償參數(shù)，該產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息例如包括三軸微機(jī)械陀螺儀10的產(chǎn)品批次號，軟件和硬件的編號等；相應(yīng)地，該第一處理器121，還用于從存儲器125中讀取該補(bǔ)償參數(shù)，本實(shí)施例中的存儲器125例如為型號為AT24C128的電可擦可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable Read-Only，簡稱為：EEPROM)。如圖4可以看出，第一處理器121和存儲器125之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，控制板120上的電源122、數(shù)據(jù)輸入芯片123、數(shù)據(jù)輸出芯片124和存儲器125分別第一處理器121相連接，連接方式可以為通過控制板120上的導(dǎo)線連接；電源122與每個陀螺芯片的連接方式，例如可以為通過導(dǎo)線或柔性電纜連接。

上述實(shí)施例中已經(jīng)說明連接器143可以為型號為J30J-15ZK的電連接器143，該J30J-15ZK電連接器143具有15個接口管腳，其接口管腳說明如下表1所示：

表1 J30J-15ZK連接器143的接口管腳說明

如圖5所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種三軸微機(jī)械陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在上述圖4所示電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，圖5中示出了該J30J-15ZK電連接器143的各管腳與控制板120中各個電氣器件的連接方式，其中，“Tx+”和“Tx-”與數(shù)據(jù)輸出芯片124的兩個輸出端口相連接，“Rx+”和“Rx-”與數(shù)據(jù)輸入芯片123的兩個輸入端口相連接，“ExtTrig”和“NRST”與第一處理器121的端口相連接，“+5V”和“GND”與電源122的端口相連接。另外，每個陀螺芯片與第一處理器121可以是通過串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface，簡稱為：SPI)連接，即每個陀螺芯片通過SPI接口向第一處理器121發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

本實(shí)用新型上述實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10，由于用于測量角速度的敏感元件可以采用微機(jī)械陀螺芯片，通過微機(jī)械陀螺芯片測量載體的角速度，并采用高精度微機(jī)械陀螺芯片結(jié)合誤差補(bǔ)償技術(shù)，使本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10可以達(dá)到高精度的角速度的測量要求。另外，通過合理的機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的體積相對于同等精度水平的三軸微機(jī)械陀螺儀的體積大大減小，有利于提高市場競爭力。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種陀螺儀檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的陀螺儀檢測設(shè)備20用于對上述圖1到圖5中任一實(shí)施例所示的三軸微機(jī)械陀螺儀10進(jìn)行誤差補(bǔ)償，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的陀螺儀檢測設(shè)備20可以包括：第二處理器210，該第二處理器210與上述圖1到圖5任意實(shí)施例所示的三軸微機(jī)械陀螺儀10中的第一處理器121相連接，也就是說，陀螺儀檢測設(shè)備20的第二處理器210可以與三軸微機(jī)械陀螺儀10的第一處理器121通過傳輸鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；并且該第二處理器210中可以設(shè)置有誤差補(bǔ)償模塊211和上位機(jī)模塊212。

其中，該第二處理器210，用于與三軸微機(jī)械陀螺儀10的第一處理器121進(jìn)行通信，獲取每個陀螺芯片傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息；該操作可以是第二處理器210中的上位機(jī)模塊212執(zhí)行的。

該第二處理器210，還用于對所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，生成補(bǔ)償參數(shù)，該補(bǔ)償參數(shù)包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：零偏的溫度補(bǔ)償參數(shù)、標(biāo)度的溫度補(bǔ)償參數(shù)、非線性補(bǔ)償參數(shù)和安裝誤差補(bǔ)償參數(shù)；該操作可以是第二處理器210中的誤差補(bǔ)償模塊211執(zhí)行的。

該第二處理器210，還用于將補(bǔ)償參數(shù)傳輸給三軸微機(jī)械陀螺儀10的第一處理器121；該操作可以是第二處理器210中的上位機(jī)模塊212執(zhí)行的。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的陀螺儀檢測設(shè)備20，其中第二處理器210與上述實(shí)施例中的三軸微機(jī)械陀螺儀10中的第一處理器121的連接，在實(shí)際應(yīng)用中，可以是通過三軸微機(jī)械陀螺儀10的數(shù)據(jù)輸入芯片123和數(shù)據(jù)輸出芯片124進(jìn)行連接，以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

三軸微機(jī)械陀螺儀10在生產(chǎn)制作的過程中，由于各種因素會造成每個產(chǎn)品的都存在一定的誤差，對于三軸微機(jī)械陀螺儀10來說，零偏誤差和標(biāo)度因數(shù)誤差對傳感器的輸出帶來的影響是最大的，由于制作工藝的原因，三軸微機(jī)械陀螺儀10中的三軸陀螺芯片可能并非安全正交而會產(chǎn)生軸間非正交誤差，同時(shí)三軸陀螺芯片在安裝的過程中也會帶來安裝角誤差，上述軸間非正交誤差和安裝角誤差的效果相似，可以統(tǒng)稱為完整誤差。因此，在三軸微機(jī)械陀螺儀10生產(chǎn)后，需要對每個產(chǎn)品三軸微機(jī)械陀螺儀10的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測量和分析，以對每個三軸微機(jī)械陀螺儀10進(jìn)行誤差補(bǔ)償，從而使得每個三軸微機(jī)械陀螺儀10在應(yīng)用到終端設(shè)備中時(shí)，可以具有較高的測量精度。

在本實(shí)用新型實(shí)施中，可以通過上位機(jī)模塊212與三軸微機(jī)械陀螺儀10中的第一處理器121進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，具體可以與第一處理器121中的下位機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以獲取三軸陀螺芯片測得的數(shù)據(jù)信息；隨后，由誤差補(bǔ)償模塊211對該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，生成補(bǔ)償參數(shù)，該補(bǔ)償參數(shù)用于對三軸陀螺芯片測量的數(shù)據(jù)信息(即原始數(shù)據(jù))進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到更精確的數(shù)據(jù)信息(即補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)信息)。在實(shí)際應(yīng)用中，陀螺儀檢測設(shè)備20可以通過上位機(jī)模塊212將補(bǔ)償參數(shù)寫入到三軸微機(jī)械陀螺儀10的存儲器125中，第一處理器121在接收到三軸陀螺芯片發(fā)送的原始數(shù)據(jù)時(shí)，從存儲器125中讀取該補(bǔ)償參數(shù)，并根據(jù)該補(bǔ)償參數(shù)對其接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償處理，以得到補(bǔ)償后生成的補(bǔ)償數(shù)據(jù)信息，該補(bǔ)償數(shù)據(jù)信息可以存儲在第一處理器121的寄存器中。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的一種工作流程示意圖。通過圖6所示陀螺儀檢測設(shè)備20向三軸微機(jī)械陀螺儀10中傳輸補(bǔ)償參數(shù)后，三軸微機(jī)械陀螺儀10在工作過程中可以通過該誤差參數(shù)對自身測量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行補(bǔ)償，如圖7所示流程，可以包括如下步驟：

S101，三軸微機(jī)械陀螺儀系統(tǒng)初始化；

S102，三軸微機(jī)械陀螺儀檢測開機(jī)是否正常；若否，則執(zhí)行S103，隨后，繼續(xù)執(zhí)行S101；若是，則執(zhí)行S104；

S103，輸出錯誤信息；

S104，三軸微機(jī)械陀螺儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到原始數(shù)據(jù)；

S105，三軸微機(jī)械陀螺儀根據(jù)已配置的補(bǔ)償參數(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償處理，得到補(bǔ)償數(shù)據(jù)；

S106，三軸微機(jī)械陀螺儀將補(bǔ)償數(shù)據(jù)發(fā)送給外部設(shè)備；隨后，繼續(xù)執(zhí)行S104。

可選地，三軸微機(jī)械陀螺儀對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償處理的方法如圖8所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的一種補(bǔ)償處理的流程示意圖，補(bǔ)償處理可以包括如下步驟：

S201，三軸微機(jī)械陀螺儀上電后，通過三軸陀螺芯片的測量，得到原始數(shù)據(jù)；

S202，讀取存儲器存儲的參數(shù)，并計(jì)算出該三軸微機(jī)械陀螺儀的補(bǔ)償參數(shù)；

S203，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行零偏的溫度補(bǔ)償；

S204，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)度的溫度補(bǔ)償和非線性補(bǔ)償；

S205，對上述補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果進(jìn)行安裝性誤差補(bǔ)償。

需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例的S201中三軸陀螺芯片測量得到的原始數(shù)據(jù)可以包括多個，S202中計(jì)算出的補(bǔ)償參數(shù)可以是針對每個原始數(shù)據(jù)的補(bǔ)償參數(shù)，在S203～S205中進(jìn)行補(bǔ)償處理時(shí)，同樣需要分別對每個原始數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償處理。

可選地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該三軸微機(jī)械陀螺儀10的工作模式可以包括：初始化模式、正常工作模式和服務(wù)模式；第二處理器210，還用于向第一處理器121發(fā)送命令，以對三軸微機(jī)械陀螺儀10的工作模式進(jìn)行配置，該操作可以是第二處理器210中的上位機(jī)模塊212執(zhí)行的，從而使得該三軸微機(jī)械陀螺儀10在不同的工作模式下執(zhí)行相應(yīng)的操作。以下簡要說明不同工作模式執(zhí)行的各項(xiàng)操作：

初始化模式：三軸微機(jī)械陀螺儀上電后，首先進(jìn)行初始化設(shè)置，然后對該三軸微機(jī)械陀螺進(jìn)行功能性自檢；

正常工作模式：三軸微機(jī)械陀螺儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理；

服務(wù)模式：三軸微機(jī)械陀螺儀進(jìn)入服務(wù)模式后，可以進(jìn)行參數(shù)的配置，如采樣率、帶寬等。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第二處理器210與三軸微機(jī)械陀螺儀10中的第一處理器121的連接，還可以是通過連接器133的管腳“ExtTrig”進(jìn)行連接，即第二處理器210可以直接向第一處理器121發(fā)送命令，以對三軸微機(jī)械陀螺儀10的上述幾種工作模式進(jìn)行配置，即三軸微機(jī)械陀螺儀10的幾種工作模式可以相互轉(zhuǎn)變，如圖9所示，為實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀的工作模式的示意圖，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三軸微機(jī)械陀螺儀10的工作模式的轉(zhuǎn)變過程可以參照圖9所示，例如，上電后為初始化模式，初始化成功后會轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ髂Ｊ?，正常工作模式可以通過復(fù)位轉(zhuǎn)換為初始化模式，該正常工作模式與服務(wù)模式之間可以相互轉(zhuǎn)換，服務(wù)模式可以通過復(fù)位或退出服務(wù)模式轉(zhuǎn)換為初始化模式。從而實(shí)現(xiàn)在不同工作模式下執(zhí)行相應(yīng)的操作，以滿足三軸微機(jī)械陀螺儀10運(yùn)行的需求。

雖然本實(shí)用新型所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本實(shí)用新型而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型。任何本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化，但本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。