[实用新型]三轴微型陀螺仪测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型陀螺仪的测试装置，特别涉及到一种三轴微型陀螺仪测试装置。

背景技术

陀螺仪是测量物体旋转速度的传感器，在微型陀螺仪出现前，都是机械或光学式陀螺仪，体积大，价格昂贵，主要应用于航海，航空航天和军事工业。上世纪90年代开始，随着微型陀螺仪，特别是MEMS陀螺仪技术的成熟，陀螺仪被开始应用于汽车的主动安全装置，如ESP，防侧翻等，现在在中高端汽车上已成为标配。本世纪开始，微型陀螺仪已被广泛应用于消费类电子产品，如游戏机、手机、平板电脑、数码相机、机器人、GPS、玩具等，成为智能化移动电子设备的核心元器件之一。

由于微型陀螺仪制造过程相当复杂，以MEMS陀螺仪为例，涉及到MEMS圆片加工、ASIC圆片加工、芯片封装等制造过程，总共有几百道加工步骤，其中的任何一道工序的不完美，都会对MEMS陀螺仪的性能产生影响，特别是每个器件之间的性能不一致。而用户的需要是感知真实世界的物体旋转速度信号，同一型号的器件必须有同样的性能。所以在微型陀螺仪产品出厂前，必须逐个进行参数测试和校准，如零偏、灵敏度等，以保证客户得到性能一致的产品。另外，高精度的微型陀螺仪在使用一段时间后，由于机械冲击、材料老化、温湿度循环等原因引起其性能漂移，需要定期对产品的性能进行测试和校正。

要测试陀螺仪就必须对陀螺仪施加一定量的激励信号源，测量陀螺仪的初始输出值，再通过陀螺仪内部的控制电路调节输出值，得到符合规格的产品。也就是说，测试和校准微型陀螺仪，必须以一定速度旋转陀螺仪待测式样品。在对单轴微型陀螺仪测试时，只需用到最简单的单轴转台，由一个旋转马达和相应的转轴、导电滑环、转盘等组成，旋转马达工作产生激励信号。但在测试三轴的微型陀螺仪时，要完成三个轴向的性能测试，需在X、Y、Z三个轴向以一定速度转动待测试样品，这样就必须要用到二个旋转马达来产生三个轴向的激励信号源。

现有技术的校准装置的测试头如图1、图2所示，它有一个精密驱动马达11和一个精密驱动马达13分别控制框架12和转轴16，驱动测试电路板14沿Y轴心线A和X轴心线B转动。

进行测试时，在图1状态时，驱动马达13不动，驱动马达11驱动框架12沿Y轴心线A转动，通过转轴16和测试电路板14带动待测试样品3在Y轴方向旋转，对待测试样品3施加Y轴旋转信号激励；保持驱动马达11不动，驱动马达13驱动转轴16沿X轴心线B转动，通过测试电路板14带动待测试样品3在X轴方向旋转，对待测试样品3施加X轴旋转信号激励；然后控制驱动马达13驱动转轴16沿X轴心线B转动到达图2所示状态，此时待测试样品3的正面3′朝向-Y轴方向，驱动马达11驱动框架12沿Y轴心线A转动，通过转轴16和测试电路板14带动待测试样品3在Z轴方向旋转，对待测试样品3施加Z轴旋转信号激励。这样，待测试样品3的X、Y、Z三个轴向的初始输出值都测到了，通过微型陀螺仪内部的控制电路调节最终输出值，就完成了待测试样品3的测试。

现有技术结构复杂，需要用到二个驱动马达，他们既要提供高精度的旋转动力，又要提供高精度的位置控制，测试系统控制复杂，设备价格昂贵。特别是待测试样品置于转动框架内部，由于受到可利用空间的限制，每次测试的样品数量少，产能低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种三轴微型陀螺仪测试装置，本装置只需一个驱动马达和一个定位马达，就可驱动测试电路板，对微型陀螺仪待测试样品施加X、Y、Z三个轴向的旋转激励信号；而且可一次性在测试电路板上安装多个待测试样品，具有设备简单，易控制，造价低，产能高等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三轴微型陀螺仪测试装置，包括驱动马达、主转轴、副转轴、定位马达和测试电路板；

主转轴顶面为第一斜面，主转轴下部安装在驱动马达上，主转轴的第一斜面上固定有定位马达；副转轴底面为第二斜面，第二斜面与第一斜面相平行，副转轴第二斜面上固定有法兰，副转轴通过法兰与定位马达连接；测试电路板上具有线路布局，有导线与电信号测试仪器相连，测试电路板安装在副转轴的顶面上；

所述驱动马达驱动主转轴、定位马达、副转轴、测试电路板以及安装于测试电路板上的微型陀螺仪待测试样品旋转；

所述定位马达驱动副转轴沿第一斜面旋转。

为简单说明问题起见，以下对本实用新型所述三轴微型陀螺仪测试装置均简称为本装置。