[发明专利]一种MEMS陀螺仪测试装置、系统和方法

说明书

本发明公开了一种MEMS陀螺仪测试装置、系统和方法，装置包括高低温箱（4），所述的高低温箱（4）内部设置有转台台面（3）、驱动电机、温度控制系统、滑环和单/多芯片测试板（1），高低温箱（4）的外部设置有转台控制系统；高低温箱（4）内部还设置有数据采集板（2），数据采集板（2）安装在转台台面（3）上；所述的数据采集板（2）接收来自单/多芯片测试板（1）的模拟输出信号，进行模数转换后将转换后的数字信号通过滑环输出至高低温箱（4）外部。本发明在高低温箱内部设置数据采集板，通过先将被测的单/多芯片的输出信号转换成数字信号，然后再将转换后的数字信号通过滑环传输到上位机，获得误差小、精度高、真实可靠的测量结果。

技术领域

本发明涉及一种MEMS陀螺仪测试装置、系统和方法。

背景技术

科氏力即科里奥利力（Coriolis force），是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。旋转中的陀螺仪会对各种形式的直线运动产生反映，通过记录陀螺仪部件受到的科里奥利力可以进行运动的测量与控制。

MEMS陀螺仪在对体积小、重量轻、低功耗、可靠性高、安装容易、维护成本低、抗振动、抗冲击的组合导航、虚拟现实、手机、无人机、机器人等领域大量使用。然而，光纤陀螺、激光陀螺等传统陀螺仪由于体积大、重量重、功耗高、安装复杂、维护成本高等缺点，正受到来自MEMS陀螺仪的市场冲击。生产厂家重视MEMS陀螺仪的出厂质量，在出厂前对MEMS陀螺仪进行大量测试，保证出厂产品的质量。

申请号为CN201020181149.1的实用新型专利公开了一种双轴转台的MEMS陀螺测试系统，将带高低温箱的双轴转台和MEMS陀螺传感器测试单元结合起来，组成一种全自动的MEMS陀螺综合测试系统，温箱为MEMS陀螺测试提供温度环境条件，温度控制范围为-55℃～+120℃，保证测试项目更全，以便在各个温度下对MEMS 陀螺进行从标定，以增加其标定的准确性，从而解决了MEMS陀螺测试要求的高速率、测试温控要求等问题，提高了测试效率。然而该发明专利具有以下缺点：（1）该测试系统的测试方法是将高低温箱内的被测模拟信号通过转台的滑环输出到外部的数据采集设备进行模数转换，这种方法会在被测信号里引入大的干扰信号，降低了有用信号的信噪比，导致测试结果误差大、精度低，不能得到真实的测量结果；（2）该测试系统的安装MEMS陀螺的方式为在工作台面上沿轴线对称安装MEMS陀螺，当工作台面出现故障导致无法正确获取数据时，不方便更换；（3）该测试系统无法实现远距离的数据传输，同时无法根据上位机的型号更换适应的线路。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种MEMS陀螺仪测试装置、系统和方法，解决现有技术将高低温箱内的被测模拟信号通过转台的滑环输出到外部的数据采集设备进行模数转换，会在被测信号里引入大的干扰信号，降低了有用信号的信噪比，导致测试结果误差大、精度低，不能得到真实的测量结果的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种MEMS陀螺仪测试装置，所述的高低温箱内部设置有转台台面、温度控制系统、滑环和单/多芯片测试板，所述的高低温箱的外部设置有驱动电机和转台控制系统，所述的转台控制系统通过驱动电机控制转台台面的转动方向和速率，所述的单/多芯片测试板安装在转台台面上，所述的单/多芯片测试板上设置有芯片夹具，所述的温度控制系统控制高低温箱内部的温度；所述的高低温箱内部还设置有数据采集板，数据采集板安装在转台台面上；所述的数据采集板接收来自单/多芯片测试板的模拟输出信号，进行模数转换后将转换后的数字信号通过滑环输出至高低温箱外部。

所述的单/多芯片测试板包括芯片夹具、测试电路和第一信号接口，待测芯片安装于芯片夹具上，待测芯片的输出信号经过测试电路到达第一信号接口；所述的数据采集板包括第二信号接口、模数转换电路和第一数据传输接口，所述的第二信号接口与第一信号接口通过电缆连接，模数转换电路将接收到的模拟信号转换为数字信号通过第一数据传输接口发送出去。

所述的单/多芯片测试板和数据采集板通过螺钉固定安装在转台台面。