一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，包括依次連接的表頭板1，第一接插件2，屏蔽線7，第二接插件3，信號處理板4，供電引腳5，關(guān)鍵測試信號引腳6。本發(fā)明使得當(dāng)有大批量的硅微機械陀螺需要進行測試的時候，不需要每次都重新焊接表頭，只需要對表頭板進行更換即可，從而方便對大批量陀螺關(guān)鍵信號的測試以及對板子的調(diào)試。
【專利說明】
一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種陀螺測控裝置，特別是一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]硅微陀螺儀是一類用于測量運動物體的姿態(tài)或轉(zhuǎn)動角速度的傳感器，無論在軍事還是在民用方面，都發(fā)揮著巨大的作用。硅微角速率傳感器具有體積小、重量輕、可靠性高、 成本低、可批量生產(chǎn)、易于與電子線路集成等等優(yōu)點，使其在高精度炮彈、炮彈的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、平衡車，日常電子設(shè)備等軍民用領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]作為本專利基礎(chǔ)的硅微陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，是一種典型的Z軸科里奧利陀螺儀。X軸方向為其驅(qū)動軸向，和驅(qū)動接口電路配合后構(gòu)成振蕩環(huán)路，提供產(chǎn)生哥氏力的速度基準(zhǔn)信號。Y軸方向為其檢測軸向，通過哥氏力引起的檢測極板間電容的變化來檢測Z 軸方向的輸入角速度，同時由于陀螺儀本身的機械誤差驅(qū)動端的運動會耦合到檢測端引起正交誤差，也會引起檢測極板間電容的變化，最終兩檢測極板構(gòu)成差分電流is_，is+輸出。 [〇〇〇4]陀螺測控電路的設(shè)計通常都是將表頭和信號處理模塊，還有測試引腳等都放在同一塊電路板上，而陀螺的焊接和拆卸十分麻煩，當(dāng)有大批量的表頭需要進行測試的時候，這樣的電路板設(shè)計方案的測試效率很低，不便于對大批量陀螺關(guān)鍵信號的測試以及對板子的調(diào)試。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，用于對大批量表頭的測試。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置， 包括依次連接的表頭板，第一接插件，屏蔽線，第二接插件，信號處理板，供電引腳和關(guān)鍵測試信號引腳；
[0007]所述表頭板包含陀螺表頭、檢測端、驅(qū)動檢測端的前置放大電路和驅(qū)動前端電路， 所述檢測端、驅(qū)動檢測端的前置放大電路和驅(qū)動前端電路均與陀螺表頭相連，表頭板用于對表頭信號的放大以及對陀螺的驅(qū)動；
[0008]所述第一接插件用于將表頭板中的信號引出和第二接插件的連接；
[0009]所述屏蔽線為一根九線的屏蔽線，用于將第一接插件和第二接插件相連；
[0010]所述第二接插件用于將信號處理板的信號引出和第一接插件的連接；
[0011]所述信號處理板信號處理板包含驅(qū)動環(huán)路和檢測環(huán)路，驅(qū)動環(huán)路用于驅(qū)動陀螺表頭的Y軸方向的運動，檢測環(huán)路用于陀螺表頭的角速度檢測；
[0012]所述供電引腳包含對整個測試平臺的供電，包含有+12V，-12V，GND三個電壓的輸入；
[0013]所述關(guān)鍵測試信號引腳為對關(guān)鍵測試信號用插針引出，用于與測試儀器進行對接。
[0014]作為進一步改進，所述表頭板中陀螺表頭包含的信號引腳有:第一檢測信號輸出引腳，第二檢測信號輸出引腳，第一驅(qū)動檢測輸出引腳，第二驅(qū)動檢測輸出引腳，第一驅(qū)動信號引腳，第二驅(qū)動信號引腳，質(zhì)量塊偏置電壓(-5V);
[0015]所述驅(qū)動檢測端的前置放大電路為對第一驅(qū)動檢測輸出引腳和第二驅(qū)動檢測輸出引腳的處理電路，第一驅(qū)動檢測輸出引腳和第二電阻、第三電容相連，組成一個RC濾波電路，濾除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3A、第一電容、第一電阻并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一驅(qū)動檢測輸出引腳的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一驅(qū)動檢測放大信號引腳并連接到第一接插件，第二驅(qū)動檢測輸出引腳和第三電阻、第五電容相連，組成一個RC濾波電路，濾除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3B、第六電容、第四電阻并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第二驅(qū)動檢測輸出引腳的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第二驅(qū)動檢測放大信號引腳并連接到第一接插件；
[0016]所述驅(qū)動檢測端的前置放大電路為對第一檢測信號輸出引腳和第二檢測信號輸出引腳的處理電路，第一檢測信號輸出引腳直接經(jīng)過芯片5A、第五電阻、第八電容并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一檢測信號輸出引腳的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一檢測放大信號引腳并連接到第一接插件，第二檢測信號輸出引腳直接經(jīng)過芯片5B、第六電阻、第十二電容并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第二檢測信號輸出引腳的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第二檢測放大信號引腳并連接到第一接插件；
[0017]所述驅(qū)動前端電路為對輸入到表頭的第一驅(qū)動端輸入信號引腳和第二驅(qū)動端輸入信號引腳的處理電路，第一驅(qū)動端輸入信號引腳由第一接插件輸入，先和第十八電容相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十電阻連接到第一驅(qū)動信號引腳，用來對表頭正極板的驅(qū)動，第二驅(qū)動端輸入信號引腳由第一接插件輸入，先和第十九電容相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十一電阻連接到第二驅(qū)動信號引腳，用來對表頭負(fù)極板的驅(qū)動；
[0018]所述質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)由第六電源轉(zhuǎn)換芯片和第七電源轉(zhuǎn)換芯片來完成，第六電源轉(zhuǎn)換芯片第四輸出引腳和第七電源轉(zhuǎn)換芯片負(fù)輸入端相連，第六電源轉(zhuǎn)換芯片接地引腳和第七電源轉(zhuǎn)換芯片輸出端相連并連接到質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)，最后連接到第十三電容，第十三電容另一端連接到地；
[0019]芯片中的+ 12V供電由第一接插件輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第七電容和第九電容之后輸入到其他芯片中進行供電；
[0020]芯片中的-12V供電由第一接插件輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第十電容和第十一電容之后輸入到其他芯片中進行供電。
[0021]作為進一步改進，所述表頭板引出到第一接插件的信號引腳有第一驅(qū)動檢測放大信號引腳、第二驅(qū)動檢測放大信號引腳、第一檢測放大信號引腳、第二檢測放大信號引腳、 第一驅(qū)動端輸入信號引腳、第二驅(qū)動端輸入信號引腳、+ 12V，-12V，GND九根引腳，通過屏蔽線和第二接插件直接相連，從而實現(xiàn)表頭板分離并且將表頭板的信號引出的功能。
[0022]作為進一步改進，所述關(guān)鍵測試信號引腳由需要測試的信號經(jīng)過電壓跟隨器引出；需要測試的信號有陀螺檢測信號，驅(qū)動檢測信號，正交信號，PI控制信號，角速度檢測輸出測試信號，每個電壓跟隨器的結(jié)構(gòu)都相同。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有設(shè)計相比，其顯著優(yōu)點為:1)有大批量的硅微機械陀螺需要進行測試的時候，不需要每次都重新焊接表頭，只需要對表頭板進行更換即可，方便對大批量陀螺關(guān)鍵信號的測試以及對板子的調(diào)試;2)對關(guān)鍵測試信號進行引出，方便與測試儀器進行對接。[〇〇24]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的說明?！靖綀D說明】[〇〇25]圖1是硅微陀螺結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇26]圖2是表頭板分離的硅微陀螺測控裝置示意圖。[〇〇27]圖3是表頭板結(jié)構(gòu)。[〇〇28]圖4表頭板電路圖。[〇〇29]圖5是電壓跟隨器1的結(jié)構(gòu)。[〇〇3〇]圖6是信號處理板上的驅(qū)動環(huán)路。[〇〇31]圖7是信號處理板上的檢測電路。
[0032]圖8是本發(fā)明的一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置圖?！揪唧w實施方式】
[0033]結(jié)合圖2,本發(fā)明的一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置包括依次連接的表頭板1，第一接插件2,屏蔽線7,第二接插件3,信號處理板4,供電引腳5,關(guān)鍵測試信號引腳 6；
[0034]表頭板1包含陀螺表頭U4,檢測端和驅(qū)動檢測端的前置放大電路，驅(qū)動前端電路， 用于對表頭信號的放大以及對陀螺的驅(qū)動，在后期大批量的陀螺需要進行測試的時候，可以直接更換表頭板，提高測試效率;第一接插件2用于將表頭板1中的信號引出和第二接插件3的連接。
[0035]屏蔽線7為一根九線的屏蔽線，用于將第一接插件2和第二接插件3相連，用屏蔽線的目的是一方面可以降低外界環(huán)境的干擾(如振動試驗中的電磁干擾)，另一方面方便更換表頭板。[〇〇36]第二接插件3用于將信號處理板4的信號引出和第一接插件2的連接。[〇〇37] 信號處理板信號處理板4包含有驅(qū)動環(huán)路和檢測環(huán)路，驅(qū)動環(huán)路用于驅(qū)動陀螺表頭U4的Y軸方向的運動，檢測環(huán)路用于陀螺表頭U4的角速度檢測。[〇〇38]供電引腳5包含對整個測試平臺的供電，包含有+12V，-12V，GND三個電壓的輸入。
[0039]關(guān)鍵測試信號引腳6為對關(guān)鍵測試信號用插針引出，方便與測試儀器進行對接。
[0040]結(jié)合圖3,所述表頭板1包含陀螺表頭U4、驅(qū)動檢測端的前置放大電路、檢測端的前置放大電路、驅(qū)動前端電路；[〇〇41]陀螺表頭U4包含的信號引腳有:第一檢測信號輸出引腳is+，第二檢測信號輸出引腳is-，第一驅(qū)動檢測輸出引腳ids+，第二驅(qū)動檢測輸出引腳ids-，第一驅(qū)動信號引腳vd+， 第二驅(qū)動信號引腳vd-，質(zhì)量塊偏置電壓-5V;
[0042]其電路連接圖如圖4所示，驅(qū)動檢測端的前置放大電路即為對第一驅(qū)動檢測輸出弓丨腳ids+和第二驅(qū)動檢測輸出引腳ids-的處理電路，第一驅(qū)動檢測輸出引腳ids+和第二電阻R2、第三電容C3相連，組成一個RC濾波電路，濾除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3A(U3A)、第一電容C1、第一電阻R1并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一驅(qū)動檢測輸出引腳ids+的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1+并連接到第一接插件2， 第二驅(qū)動檢測輸出引腳ids-和第三電阻R3、第五電容C5相連，組成一個RC濾波電路，濾除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3B(U3B)、第六電容C6、第四電阻R4并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第二驅(qū)動檢測輸出引腳ids-的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第二驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1-并連接到第一接插件2;[〇〇43]檢測端的前置放大電路即為對第一檢測信號輸出引腳is+和第二檢測信號輸出引腳is-的處理電路，第一檢測信號輸出引腳is+直接經(jīng)過芯片5A(U5A)、第五電阻R5、第八電容C8并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一檢測信號輸出引腳is+的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一檢測放大信號引腳VS1+并連接到第一接插件2,第二檢測信號輸出引腳 is-直接經(jīng)過芯片5B(U5B)、第六電阻R6、第十二電容C12并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第二檢測信號輸出引腳is-的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第二檢測放大信號引腳 VS1-并連接到第一接插件2;
[0044]驅(qū)動前端電路即為對輸入到表頭的第一驅(qū)動端輸入信號引腳VD1+和第二驅(qū)動端輸入信號引腳VD1-的處理電路，第一驅(qū)動端輸入信號引腳VD1 +由第一接插件2輸入，先和第十八電容C18相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十電阻R30連接到第一驅(qū)動信號引腳vd+，用來對表頭正極板的驅(qū)動，第二驅(qū)動端輸入信號引腳VD1-由第一接插件2輸入，先和第十九電容 C19相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十一電阻R31連接到第二驅(qū)動信號引腳vd-，用來對表頭負(fù)極板的驅(qū)動；[〇〇45]質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)由第六電源轉(zhuǎn)換芯片U6和第七電源轉(zhuǎn)換芯片U7A來完成，第六電源轉(zhuǎn)換芯片U6第四輸出引腳V0UT和第七電源轉(zhuǎn)換芯片U7A負(fù)輸入端In-_7相連，第六電源轉(zhuǎn)換芯片U6接地引腳GND1和第七電源轉(zhuǎn)換芯片U7A輸出端0utA_7相連并連接到質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)，最后連接到第十三電容C13,第十三電容C13另一端連接到地；
[0046]芯片中的+12V供電由第一接插件2輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第七電容C7 和第九電容C9之后輸入到其他芯片中進行供電；[〇〇47]芯片中的-12V供電由第一接插件2輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第十電容 C10和第十一電容C11之后輸入到其他芯片中進行供電。
[0048]表頭板1引出到第一接插件2的信號引腳有第一驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1 +、第二驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1-、第一檢測放大信號引腳VS1 +、第二檢測放大信號引腳 ￥31-、第一驅(qū)動端輸入信號引腳￥01 +、第二驅(qū)動端輸入信號引腳￥01-、+ 12￥，-12￥，6冊九根引腳，通過屏蔽線7和第二接插件3直接相連，從而實現(xiàn)表頭板分離并且將表頭板的信號引出的功能。
[0049]關(guān)鍵測試信號引腳6由需要測試的信號經(jīng)過電壓跟隨器引出；需要測試的信號有陀螺檢測信號(VSJC)，驅(qū)動檢測信號(VDSJC)，正交信號(Q)，PI控制信號(PI)，角速度檢測輸出測試信號(I);每個電壓跟隨器的結(jié)構(gòu)都相同，以電壓跟隨器1(U2A)(U2A)為例，如圖5 所示，電壓跟隨器1(U2A)由運放芯片2A(U2A)來完成功能，運放芯片2A(U2A)采用的芯片為 AD8642，需要檢測的信號VDSJC0與運放芯片2AOJ2A)的正相輸入端(IN+)相連，運放芯片2A (U2A)的反相輸入端(IN-)和運放芯片2A (U2A)的輸出端0UTA_2相連并同時連接到陀螺檢測信號(VSJC)，用插針引出，與測試儀器進行對接，增加電壓跟隨器是因為電路調(diào)試過程中， 萬用表、示波器探頭對某些關(guān)鍵信號可能會產(chǎn)生影響，所以需要增加電壓跟隨器進行隔離。
[0050] 實施例[〇〇51]陀螺的測控電路有兩條環(huán)路，其中一條為驅(qū)動環(huán)路，另外一條為檢測環(huán)路。[〇〇52]下面通過對兩條環(huán)路的連接，功能實現(xiàn)以及信號的引出來對本發(fā)明進行更為實際的描述。[〇〇53]驅(qū)動環(huán)路包含陀螺表頭U4的第一驅(qū)動檢測輸出引腳ids+，第二驅(qū)動檢測輸出引腳 ids-，陀螺表頭U4的第一驅(qū)動信號引腳vd+，第二驅(qū)動信號引腳vd-，驅(qū)動檢測端的前置放大電路，驅(qū)動前端電路，以及信號處理模塊中的驅(qū)動環(huán)路，其中信號處理模塊中的驅(qū)動環(huán)路包含有對差分信號轉(zhuǎn)成單端信號模塊、全波整流U2B、低通濾波U7B、PI控制器U5A、乘法器U6、 單端轉(zhuǎn)成差分對第一驅(qū)動端輸入信號引腳VD1 +、第二驅(qū)動端輸入信號引腳VD1-幾個環(huán)節(jié)， 最終形成陀螺的閉環(huán)驅(qū)動環(huán)路；陀螺表頭U4的第一驅(qū)動檢測輸出引腳ids+，第二驅(qū)動檢測輸出引腳ids-經(jīng)過表頭板上的驅(qū)動檢測端的前置放大電路處理之后，將信號引出到第一接插件2的第一驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1+、第二驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1-，通過屏蔽線 7和第二接插件3直接相連，之后送入到信號處理模塊中的驅(qū)動環(huán)路進行處理，如圖6所示， 首先是差分信號轉(zhuǎn)成單端信號，即為將驅(qū)動檢測放大信號對第一驅(qū)動檢測放大信號引腳 VDS1 +、第二驅(qū)動檢測放大信號引腳VDS1-轉(zhuǎn)成單端信號VDS，然后分別經(jīng)過全波整流、低通濾波、PI控制器、乘法器四個環(huán)節(jié)之后，得到驅(qū)動陀螺的驅(qū)動單端信號VD，然后通過器件 AD8642(U4A，U4B)將驅(qū)動單端信號VD轉(zhuǎn)換成差分信號對第一驅(qū)動信號引腳vd+，第二驅(qū)動信號引腳vd-，仍然通過第一接插件2返回到表頭板中，經(jīng)過驅(qū)動前端電路處理之后得到陀螺表頭U4的第一驅(qū)動信號引腳vd+，第二驅(qū)動信號引腳vd-，輸入到陀螺中進行驅(qū)動;將單端信號VDS通過電壓跟隨器1(U2A)(U2A)輸出到驅(qū)動檢測信號(VDSJC)，在硬件上用插針進行引出，與測試儀器進行對接;將PI控制器的輸出端通過電壓跟隨器2(U5B)輸出到PI控制信號測試(PI)，在硬件上用插針進行引出，與測試儀器進行對接；電路中的電源+12V，-12V，GND 通過電路板中的電源層，由供電引腳5輸入，給環(huán)路中的芯片供電同時輸出到第二接插件3， 通過屏蔽線7輸入到表頭板1中對表頭板進行供電。[〇〇54]檢測環(huán)路包含陀螺表頭U4的第一檢測信號輸出引腳is+，第二檢測信號輸出引腳 is-，檢測端的前置放大電路，以及信號處理模塊中的檢測電路，其中信號處理模塊中的檢測電路包含有對差分信號轉(zhuǎn)成單端信號模塊、低通濾波、兩路乘法解調(diào)模塊，兩路乘法解調(diào)模塊一路解調(diào)出正交信號Q，一路解調(diào)出正交信號I;陀螺表頭U4的第一檢測信號輸出引腳 is+，第二檢測信號輸出引腳is-為一對包含有角速度信號和正交信號的疊加電流差分對， 經(jīng)過檢測端的前置放大電路處理之后，將信號引出到第一接插件2的第一檢測放大信號引腳VS1 +、第二檢測放大信號引腳VS1-，通過屏蔽線7和第二接插件3直接相連，完成表頭板分離的功能;之后將第一檢測放大信號引腳VS1 +、第二檢測放大信號引腳VS1-送入到信號處理模塊中的檢測電路進行處理，如圖7所示，首先是差分信號轉(zhuǎn)成單端信號，即為將第一檢測放大信號引腳VS1+、第二檢測放大信號引腳VS1-轉(zhuǎn)成單端信號VS0,然后分別濾波之后得到單端信號VS;VS通過電壓跟隨器3(U11B)得到陀螺檢測信號測試信號VSJC，用于測試檢測信號輸出是否正常，在硬件上用插針進行引出，與測試儀器進行對接;VS通過和VDS進行乘法解調(diào)，在解調(diào)器U8中完成，之后經(jīng)過兩個濾波環(huán)節(jié)(U9A，U9B)之后得到正交信號測試Q，用于對輸入到陀螺的正交誤差的檢測，在硬件上用插針進行引出，與測試儀器進行對接;另外一路VDS經(jīng)過90°移相環(huán)節(jié)(U14A，U14B)之后和VS相乘，在解調(diào)器(U12)中進行，之后經(jīng)過兩個濾波環(huán)節(jié)(U13A，U13B)之后得到角速度檢測輸出測試(I)，用于對輸入到陀螺的角速度信號的檢測，在硬件上用插針進行引出，與測試儀器進行對接；電路中的電源+12V，-12V，GND 通過電路板中的電源層，由供電引腳5輸入，給環(huán)路中的芯片供電同時輸出到第二接插件3， 通過屏蔽線7輸入到表頭板1中對表頭板進行供電。
[0055]從而完成了 1)陀螺的測控電路的表頭板的分離，通過第一接插件2,第二接插件3 以及屏蔽線來完成分離的功能以及信號的連接;2)對陀螺檢測信號測試(VSJC)，驅(qū)動檢測信號測試(VDSJC)，正交信號測試(Q)，PI控制信號測試(PI)，角速度檢測輸出測試(I)關(guān)鍵信號的引出，方便板子的調(diào)試以及與測試儀器的對接。
【主權(quán)項】
1.一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，其特征在于，包括依次連接的表頭板 ⑴，第一接插件⑵，屏蔽線(7)，第二接插件(3)，信號處理板(4)，供電引腳(5)和關(guān)鍵測試 信號引腳(6);所述表頭板(1)包含陀螺表頭(U4)、檢測端、驅(qū)動檢測端的前置放大電路和驅(qū)動前端電 路，所述檢測端、驅(qū)動檢測端的前置放大電路和驅(qū)動前端電路均與陀螺表頭(U4)相連，表頭 板(1)用于對表頭信號的放大以及對陀螺的驅(qū)動；所述第一接插件(2)用于將表頭板(1)中的信號引出和第二接插件(3)的連接；所述屏蔽線(7)為一根九線的屏蔽線，用于將第一接插件(2)和第二接插件(3)相連；所述第二接插件(3)用于將信號處理板(4)的信號引出和第一接插件(2)的連接；所述信號處理板信號處理板(4)包含驅(qū)動環(huán)路和檢測環(huán)路，驅(qū)動環(huán)路用于驅(qū)動陀螺表 頭(U4)的Y軸方向的運動，檢測環(huán)路用于陀螺表頭(U4)的角速度檢測；所述供電引腳(5)包含對整個測試平臺的供電，包含有+12V，-12V，GND三個電壓的輸 入；所述關(guān)鍵測試信號引腳(6)為對關(guān)鍵測試信號用插針引出，用于與測試儀器進行對接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，其特征在于，所述表 頭板(1)中陀螺表頭(U4)包含的信號引腳有:第一檢測信號輸出引腳(is+)，第二檢測信號 輸出引腳(is-)，第一驅(qū)動檢測輸出引腳(ids+)，第二驅(qū)動檢測輸出引腳(ids-)，第一驅(qū)動 信號引腳(vd+)，第二驅(qū)動信號引腳(vd_)，質(zhì)量塊偏置電壓(-5V);所述驅(qū)動檢測端的前置放大電路為對第一驅(qū)動檢測輸出引腳(ids+)和第二驅(qū)動檢測 輸出引腳(ids-)的處理電路，第一驅(qū)動檢測輸出引腳(ids+)和第二電阻(R2)、第三電容 (C3)相連，組成一個RC濾波電路，濾除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3A(U3A)、第一電容(C1)、第 一電阻(R1)并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一驅(qū)動檢測輸出引腳(ids+)的電流信號放大并 轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一驅(qū)動檢測放大信號引腳(VDS1 + )并連接到第一接插件(2)，第 二驅(qū)動檢測輸出引腳(ids-)和第三電阻(R3)、第五電容(C5)相連，組成一個RC濾波電路，濾 除低頻信號，然后經(jīng)過芯片3B(U3B)、第六電容(C6)、第四電阻(R4)并聯(lián)組成的跨電容放大 器，將第二驅(qū)動檢測輸出引腳(ids-)的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第二驅(qū)動 檢測放大信號引腳(VDS1-)并連接到第一接插件(2);所述驅(qū)動檢測端的前置放大電路為對第一檢測信號輸出引腳(is+)和第二檢測信號輸 出引腳(is-)的處理電路，第一檢測信號輸出引腳(is+)直接經(jīng)過芯片5A(U5A)、第五電阻 (R5)、第八電容(C8)并聯(lián)組成的跨電容放大器，將第一檢測信號輸出引腳(is+)的電流信號 放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連接到第一檢測放大信號引腳(VS1+)并連接到第一接插件(2)，第 二檢測信號輸出引腳(is-)直接經(jīng)過芯片5B(U5B)、第六電阻(R6)、第十二電容(C12)并聯(lián)組 成的跨電容放大器，將第二檢測信號輸出引腳(is-)的電流信號放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號，連 接到第二檢測放大信號引腳(VS1-)并連接到第一接插件(2);所述驅(qū)動前端電路為對輸入到表頭的第一驅(qū)動端輸入信號引腳(VD1 + )和第二驅(qū)動端 輸入信號引腳(VD1-)的處理電路，第一驅(qū)動端輸入信號引腳(VD1+)由第一接插件(2)輸入， 先和第十八電容(C18)相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十電阻(R30)連接到第一驅(qū)動信號引腳 (vd+)，用來對表頭正極板的驅(qū)動，第二驅(qū)動端輸入信號引腳(VD1-)由第一接插件(2)輸入， 先和第十九電容(C19)相連，然后并聯(lián)一個上拉第三十一電阻(R31)連接到第二驅(qū)動信號引腳(vd_)，用來對表頭負(fù)極板的驅(qū)動；所述質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)由第六電源轉(zhuǎn)換芯片(U6)和第七電源轉(zhuǎn)換芯片(U7A)來完 成，第六電源轉(zhuǎn)換芯片(U6)第四輸出引腳(VOUT)和第七電源轉(zhuǎn)換芯片(U7A)負(fù)輸入端(In-_ 7)相連，第六電源轉(zhuǎn)換芯片(U6)接地引腳(GND1)和第七電源轉(zhuǎn)換芯片(U7A)輸出端(OutA_ 7)相連并連接到質(zhì)量塊偏置電壓(-5V)，最后連接到第十三電容(C13)，第十三電容(C13)另 一端連接到地；芯片中的+12V供電由第一接插件(2)輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第七電容(C7) 和第九電容(C9)之后輸入到其他芯片中進行供電；芯片中的-12V供電由第一接插件(2)輸入，并聯(lián)兩個電容進行高頻濾波，第十電容 (C1)和第十一電容(C11)之后輸入到其他芯片中進行供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，其特征在于，所述表 頭板(1)引出到第一接插件(2)的信號引腳有第一驅(qū)動檢測放大信號引腳(VDS1 + )、第二驅(qū) 動檢測放大信號引腳(VDS1-)、第一檢測放大信號引腳(VS1 + )、第二檢測放大信號引腳 (VS1-)、第一驅(qū)動端輸入信號引腳(VD1 + )、第二驅(qū)動端輸入信號引腳(VDl-)、+ 12V，-12V， GND九根引腳，通過屏蔽線(7)和第二接插件(3)直接相連，從而實現(xiàn)表頭板分離并且將表頭 板的信號引出的功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于表頭板分離的硅微陀螺測控裝置，其特征在于，所述關(guān) 鍵測試信號引腳(6)由需要測試的信號經(jīng)過電壓跟隨器引出；需要測試的信號有陀螺檢測 信號(VSJC)，驅(qū)動檢測信號(VDSJC)，正交信號(Q)，PI控制信號(PI)，角速度檢測輸出測試 信號(I)，每個電壓跟隨器的結(jié)構(gòu)都相同。
【文檔編號】G01C25/00GK106092145SQ201610768684
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月30日
【發(fā)明人】蘇巖, 祝云峰
【申請人】南京理工大學(xué)