[发明专利]一种基于MEMS的低成本、小体积板式微惯性测量系统

摘要

一种基于MEMS的低成本、小体积板式微惯性测量系统，包括三只硅微陀螺、三只硅微加速度计、信号采集模块、数据处理模块、通讯模块和板式结构体。板式结构体由平面板、定位销和凸台构成，三只陀螺通过定位销精确安装在平面板上，保证三个敏感轴正交，三只加速度计通过设计信号板精确定位保证敏感轴正交，凸台利于标定试验的定位。该系统通过使用微惯性器件和板式结构，减小了体积，降低了成本，提高抗过载能力，降低了杆臂效应带来的影响。采用移动平均算法，在保证精度的同时，提高了系统的实时性。本发明具有体积小、重量轻、功耗低、动态范围大、抗过载能力强、实时性好和成本低等优点，尤其适合在车辆导航等民用领域。

主权项

1、一种基于MEMS的低成本、小体积板式微惯性测量系统，其特征在于：由板式结构体(1)、信号板(2)和陀螺模块(3)组成，板式结构体(1)包括平面板(11)、四个凸台(12)、三对陀螺定位销(13)、一对信号板定位销(14)，平面板(11)主要起支撑作用，四个凸台(12)位于平面板(11)的四个角上，并且与平面板(11)固连，每个凸台(12)的外侧面与相应的平面板(11)的侧面平行，凸台(12)可以用来确定系统的安装基准，以及标定试验的定位基准；每2个陀螺定位销(13)和信号板定位销(14)成对使用，三对陀螺定位销(13)提供三只MEMS陀螺的安装基准，信号板定位销(14)为信号板(2)提供基准，使信号板(2)安装在板式结构体(1)上，保证信号板(2)各侧面与平面板(11)各侧面相互平行；信号板(2)从左至右依次放置数据处理模块(6)、加速度计模块(4)、信号采集处理模块(5)和通讯模块(7)，加速度计模块(4)放置在整个系统的中间位置，包括X向MEMS加速度计(41)、Y向MEMS加速度计(42)、Z向MEMS加速度计(43)，三个加速度计模块(4)焊接在信号板(2)上，通过信号板定位销(14)定位保证敏感轴正交，且同时分别与对应的陀螺敏感轴平行；陀螺模块(3)主要包括X向MEMS陀螺(31)、Y向MEMS陀螺(32)、Z向MEMS陀螺(33)，三只MEMS陀螺通过陀螺定位销(13)安装在平面板(11)上，保证三个敏感轴在空间正交。