一种惯性传感器批量温度标定装置的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种惯性传感器批量温度标定装置。背景技术：2.随着智能化及物联网技术的发展，惯性传感器广泛应用于各个领域。为满足不同应用场景的需求，需要惯性传感器具有高稳定性和较强的环境适应能力。高稳定性的惯性传感器，往往在芯片工艺阶段就对其进行了温度补偿和标定，这一类器件价格较高。低成本的惯性传感器在环境适应性方面无法保证其稳定性。为提高其温度适应性，需在芯片二次封装时进行温度标定。3.惯性传感器集成了温度传感器、加速度计和陀螺仪，市面上大部分惯性传感器同一批次产品在相同的温变环境下，传感器输出的数据都有差异，采用相同的补偿参数对一个批次的传感器标定效果不理想。4.为保证传感器温度性能的一致性，需对每一个传感器进行单独的温度标定，标定过程需要采集每个传感器在要求温域变化范围内的温度、加速度计及陀螺仪的数据。在一般的工程应用中，针对不同封装的传感器设计不同的传感器夹具及采集方式，造成标定装置复杂，重用效率低，无法适应多种封装的传感器的标定。批量标定时传感器数据采集时大多采用轮询的方式进行数据读取和写入，对于高频输出的传感器此方法无法同时挂载多个传感器。技术实现要素：5.本实用新型针对现有技术中存在的惯性传感器的标定效率低的技术问题，提供了一种惯性传感器批量温度标定装置。6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：7.一种惯性传感器批量温度标定装置，包括：传感器安装夹具及级联式数据采集系统；8.至少一个惯性传感器连接在所述传感器安装夹具上；惯性传感器与所述数据采集系统电性连接；所述数据采集系统采集惯性传感器的数据并对惯性传感器进行标定。9.进一步的，所述传感器安装夹具包括：底座及至少一个夹持单元；所述夹持单元纵向层叠设置；最下层的所述夹持单元固定在所述底座上；10.所述夹持单元包括：支撑台、扩展板及印制电路板；支撑台的下端固定在下方夹持单元中扩展板的上端；扩展板固定在同一夹持单元中支撑台的上端；印制电路板固定在同一夹持单元中扩展板的上端；最下层的夹持单元中支撑台的下端固定在所述底座上；惯性传感器安装在印制电路板上，各印制电路板分别与所述级联式数据采集系统电性连接。11.进一步的，每个所述夹持单元包括四个支撑台；同一夹持单元中的四个支撑台呈正四边形分布；12.所述支撑台开设有两组第一安装孔及两组第二安装孔，两组第一安装孔设置在同一对角上，两组第二安装孔设置在同一对角上；所述扩展板开设有两组第三安装孔及两组第四安装孔，两组第三安装孔设置在同一对角上，两组第四安装孔设置在同一对角上；所述第一安装孔与所述第三安装孔上下一一对应，所述第二安装孔与所述第四安装孔上下一一对应；13.第一连接件通过第一安装孔及对应的第三安装孔将同一夹持单元中的支撑台和扩展板固定连接；第二连接件通过第二安装孔及对应的第四安装孔将层叠设置的多个夹持单元固定连接。14.进一步的，所述级联式数据采集系统包括：计算机、多个采集器及多个控制器；15.所述计算机电性连接有多个采集器；每个采集器电性连接有多个控制器；每个控制器连接有多个惯性传感器。16.进一步的，一台计算机最大可支持20路采集器接入，一个采集器最多可连接6路控制器，一个控制器最多可连接6路惯性传感器。17.进一步的，计算机通过usb接口与采集器电性连接，采集器通过uart与控制器电性连接；控制器通过uart、spi或iic与惯性传感器电性连接。18.本实用新型提供的惯性传感器批量温度标定装置至少具备以下有益效果或优点：19.本实用新型提供的惯性传感器批量温度标定装置，惯性传感器连接在传感器安装夹具上；惯性传感器与数据采集系统电性连接；数据采集系统采集惯性传感器的数据并对惯性传感器进行标定。本实用新型提供的惯性传感器批量温度标定装置，传感器安装夹具上可批量连接多个惯性传感器，通过数据采集系统采集惯性传感器的数据并对惯性传感器进行标定；采用级联式数据采集系统，每个传感器单独占有一个通信信道，可适应不同输出数据格式和输出频率的传感器的要求，大大提高了生产效率和可扩展性，提高了惯性传感器的标定效率。附图说明20.图1为本实用新型实施例提供的惯性传感器批量温度标定装置结构示意图；21.图2为本实用新型实施例提供的级联式数据采集系统连接逻辑示意图。22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：23.1-底座，2-支撑台，3-扩展板，4-印制电路板，5-惯性传感器，6-第一安装孔，7-第二安装孔。具体实施方式24.本实用新型针对现有技术中存在的惯性传感器的标定效率低的技术问题，提供了一种惯性传感器批量温度标定装置。25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。26.在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。28.如图1，本实用新型实施例提供了一种惯性传感器批量温度标定装置，包括：传感器安装夹具及级联式数据采集系统。至少一个惯性传感器5连接在传感器安装夹具上；惯性传感器5与数据采集系统电性连接；数据采集系统采集惯性传感器5的数据并对惯性传感器5进行标定。29.具体的，传感器安装夹具包括：底座1及至少一个夹持单元。底座1的上端面及下端面设置为光滑的平面结构，夹持单元纵向层叠设置，夹持单元的数量可依据实际需要灵活设置。最下层的夹持单元可拆卸地固定在底座1上，底座1通过螺栓固定于温箱箱体内。30.如图1，夹持单元包括：支撑台2、扩展板3及印制电路板4。支撑台2的上端面及下端面设置为光滑的平面结构。支撑台2的下端固定在其下方相邻的夹持单元中扩展板3的上端；扩展板3固定在同一夹持单元中支撑台2的上端；印制电路板4固定在同一夹持单元中扩展板3的上端；最下层的夹持单元中支撑台2的下端固定在底座1的上端。印制电路板4设置有多个用于安装惯性传感器5的位置，惯性传感器5安装在印制电路板4上，各印制电路板4分别与级联式数据采集系统电性连接。31.本实用新型实施例中，如图1，夹持单元包括四个支撑台2。同一夹持单元中的四个支撑台2呈正四边形分布，支撑台2开设有两组第一安装孔6及两组第二安装孔7，两组第一安装孔6设置在同一对角上，两组第二安装孔7设置在同一对角上。扩展板3开设有两组第三安装孔及两组第四安装孔，两组第三安装孔设置在同一对角上，两组第四安装孔设置在同一对角上。第一安装孔6与第三安装孔上下一一对应，第二安装孔7与第四安装孔上下一一对应。第一连接件通过第一安装孔6及对应的第三安装孔将同一夹持单元中的支撑台2和扩展板3固定连接；第二连接件通过第二安装孔7及对应的第四安装孔将层叠设置的多个夹持单元固定连接。32.如图1及图2，级联式数据采集系统包括：计算机、多个采集器及多个控制器。计算机电性连接有多个采集器；每个采集器电性连接有多个控制器；控制器连接有多个惯性传感器5。其中，一台计算机最大可支持20路采集器接入，一个采集器最多可连接6路控制器，一个控制器最多可连接6路惯性传感器5；例如，本实施例中的计算机通过usb接口与20路采集器连接，每个采集器通过uart与6路控制器电性连接，每个控制器通过spi或uart与6路传感器电性连接。33.本实用新型实施例提供的惯性传感器5批量温度标定装置，采集器将采集到的36个传感器数据打包后发送至计算机。计算机通过温度标定算法计算相应的标定参数，反向发送到采集器，采集器分发标定参数，实现温度标定。通过级联式数据采集系统实现了一台计算机同时采集多组惯性传感器5数据，并通过可扩展的传感器安装夹具，采用螺旋安装扩展板3的方式，实现多层扩展，保证传感器安装的稳定性，可实现单批次多传感器的温度标定。同时可根据不同传感器的形态更换传感器安装板，适应生产过程中多种封装形式的传感器的标定。34.本实用新型提供的惯性传感器批量温度标定装置至少具备以下有益效果或优点：35.本实用新型实施例提供的惯性传感器批量温度标定装置，惯性传感器连接在传感器安装夹具上；惯性传感器与数据采集系统电性连接；数据采集系统采集惯性传感器的数据并对惯性传感器进行标定。本实用新型实施例提供的惯性传感器批量温度标定装置，传感器安装夹具上可批量连接多个惯性传感器，通过数据采集系统采集惯性传感器的数据并对惯性传感器进行标定；采用级联式数据采集系统，每个传感器单独占有一个通信信道，可适应不同输出数据格式和输出频率的传感器的要求，大大提高了生产效率和可扩展性提高了惯性传感器的标定效率。36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。









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