一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖陀螺技術(shù)領(lǐng)域中的三軸光纖陀螺及其系統(tǒng)，尤其是一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖陀螺基于sagnac效應(yīng)，具有啟動(dòng)快、質(zhì)量輕、全固態(tài)、可靠性高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于慣性導(dǎo)航、制導(dǎo)領(lǐng)域中。隨著小型化和低成本的應(yīng)用需求，三軸一體化光纖陀螺成為了研究與應(yīng)用的方向。三軸一體化光纖陀螺復(fù)用同一光源，將光纖環(huán)圈做到與電磁熱隔離，有效降低了熱源、電磁干擾對(duì)光纖環(huán)圈的影響，且低成本、結(jié)構(gòu)緊湊，國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軍民品領(lǐng)域中。
[0003]三軸光纖陀螺不僅要考慮本身的性能，對(duì)于系統(tǒng)的一體化需求，更要考慮到系統(tǒng)對(duì)陀螺本身的影響。因此對(duì)于三軸光纖陀螺的安裝不僅要考慮結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、強(qiáng)度、剛度等要求，光纖陀螺作為敏感慣性元件，更要考慮到整體系統(tǒng)的散熱、電磁敏感等對(duì)陀螺影響的解決措施?，F(xiàn)有的大部分三軸系統(tǒng)安裝骨架無(wú)論是三個(gè)單軸光纖陀螺還是復(fù)用同一光源的三軸光纖陀螺，都是以密切組合、光電“不分家”的形式完成的，因此對(duì)光纖陀螺敏感元件由電路部分導(dǎo)致的影響不能有效的隔離開(kāi)來(lái)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種將頂U(kuò)(慣性測(cè)量單元)和EU(電路組件)獨(dú)立開(kāi)來(lái)，并且進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，能夠有效隔離電、磁、熱對(duì)敏感元件影響的三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，包括慣性測(cè)量單元和電路組件，其特征在于:還包括一個(gè)底板和一個(gè)臺(tái)體，底板上表面的一側(cè)安裝臺(tái)體，該臺(tái)體外側(cè)的三個(gè)側(cè)壁按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸光纖陀螺敏感頭，該臺(tái)體內(nèi)側(cè)制出一個(gè)安裝架，該安裝架的三個(gè)側(cè)壁按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸加速度計(jì)；底板上表面的另一側(cè)安裝電路組件，該電路組件中的光源及多個(gè)電路板通過(guò)導(dǎo)熱金屬條架體堆棧放置。
[0007]而且，所述的臺(tái)體為正方體，其中三個(gè)側(cè)面為板式封閉結(jié)構(gòu)，另三個(gè)側(cè)面為具有通槽的框架式結(jié)構(gòu)，臺(tái)體的下底面制出多個(gè)安裝支腳。
[0008]而且，所述的三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)光纖陀螺敏感頭分別一一對(duì)應(yīng)正交。
[0009]而且，所述的電路板包括調(diào)制解調(diào)板、電源板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板，電源板放置在最下端，其上電源模塊在做好絕緣的前提下與底板接觸，光源、調(diào)制解調(diào)板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板以堆棧方式放置在電源板上。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0011]1、本實(shí)用新型中的三軸光纖陀螺的三個(gè)敏感頭和加速度計(jì)由一個(gè)臺(tái)體支撐，分別一一對(duì)應(yīng)正交。三軸光纖陀螺復(fù)用同一光源，不僅降低了產(chǎn)品的成本，還可以將發(fā)熱量大的光源與光纖陀螺的敏感環(huán)圈分離開(kāi)來(lái)，降低光源對(duì)陀螺的影響。
[0012]2、本實(shí)用新型的EU部分以堆棧方式將光纖陀螺的光源、調(diào)制解調(diào)板及系統(tǒng)的電源模塊、通訊板、解算板、加速度計(jì)伺服回路板堆疊在一起，并通過(guò)導(dǎo)熱條連接各線路板以方便散熱。光電分離的方式不僅從結(jié)構(gòu)的形式上降低了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響，而且更容易集中解決傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題。
[0013]3、本實(shí)用新型的臺(tái)體部分可以對(duì)三個(gè)光纖陀螺分別進(jìn)行電磁屏蔽處理，也可以整個(gè)臺(tái)體進(jìn)行電磁屏蔽隔離。對(duì)電路的堆棧設(shè)計(jì)有利于電路的散熱，同時(shí)電路和敏感元件部分形成空氣隔離，可以使陀螺受熱更加均勻。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是臺(tái)體的外側(cè)視圖；
[0015]圖2是臺(tái)體的內(nèi)側(cè)視圖(無(wú)加速度計(jì))；
[0016]圖3是臺(tái)體的內(nèi)側(cè)視圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的立體裝配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的實(shí)施例；需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]—種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，包括慣性測(cè)量單元、電路組件13、底板11和臺(tái)體7，底板上表面的一側(cè)安裝臺(tái)體，該臺(tái)體為正方體，其中三個(gè)側(cè)面為板式封閉結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，另三個(gè)側(cè)面為具有通槽的框架式結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，臺(tái)體的下底面制出多個(gè)安裝支腳并通過(guò)螺釘安裝在底板上。
[0020]臺(tái)體外側(cè)的三個(gè)側(cè)壁(側(cè)壁1、側(cè)壁2、側(cè)壁3)按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸光纖陀螺敏感頭12。臺(tái)體內(nèi)側(cè)制出一個(gè)安裝架8，該安裝架的三個(gè)側(cè)壁(側(cè)壁4、側(cè)壁5、側(cè)壁6)按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸加速度計(jì)9。上述的三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)光纖陀螺敏感頭分別一一對(duì)應(yīng)正交。
[0021]底板上表面的另一側(cè)安裝電路組件，該電路組件中的光源及多個(gè)電路板通過(guò)導(dǎo)熱金屬條架體10堆棧放置，導(dǎo)熱金屬條架體通過(guò)螺釘安裝在底板上。其具體方式為:電路板包括調(diào)制解調(diào)板、電源板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板，為了提高散熱效率，降低熱源影響，將發(fā)熱量最大的電源板放置在底部，其上電源模塊在做好絕緣的前提下與底板接觸，使熱源可以以最快的速度散出。光源、調(diào)制解調(diào)板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板通過(guò)導(dǎo)熱金屬條架體以堆棧方式放置在電源板上。光源、調(diào)制解調(diào)板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路的放置順序不限，以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，包括慣性測(cè)量單元和電路組件，其特征在于:還包括一個(gè)底板和一個(gè)臺(tái)體，底板上表面的一側(cè)安裝臺(tái)體，該臺(tái)體外側(cè)的三個(gè)側(cè)壁按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸光纖陀螺敏感頭，該臺(tái)體內(nèi)側(cè)制出一個(gè)安裝架，該安裝架的三個(gè)側(cè)壁按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和z軸加速度計(jì)；底板上表面的另一側(cè)安裝電路組件，該電路組件中的光源及多個(gè)電路板通過(guò)導(dǎo)熱金屬條架體堆棧放置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的臺(tái)體為正方體，其中三個(gè)側(cè)面為板式封閉結(jié)構(gòu)，另三個(gè)側(cè)面為具有通槽的框架式結(jié)構(gòu)，臺(tái)體的下底面制出多個(gè)安裝支腳。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)光纖陀螺敏感頭分別一一對(duì)應(yīng)正交。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的電路板包括調(diào)制解調(diào)板、電源板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板，電源板放置在最下端，其上電源模塊在做好絕緣的前提下與底板接觸，光源、調(diào)制解調(diào)板、通訊板、解算板和加速度計(jì)伺服回路板以堆棧方式放置在電源板上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三軸光纖陀螺及系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)，包括慣性測(cè)量單元、電路組件、底板和臺(tái)體，底板上表面的一側(cè)安裝臺(tái)體，該臺(tái)體外側(cè)的三個(gè)側(cè)壁按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸光纖陀螺敏感頭，該臺(tái)體內(nèi)側(cè)按照方位要求分別安裝慣性測(cè)量單元中的X軸、Y軸和Z軸加速度計(jì)；底板上表面的另一側(cè)安裝電路組件，該電路組件中的光源及多個(gè)電路板通過(guò)導(dǎo)熱金屬條架體堆棧放置。本實(shí)用新型采用光電分離的設(shè)計(jì)思路，使IMU和EU分別獨(dú)立開(kāi)來(lái)，系統(tǒng)的全部敏感器件由一個(gè)臺(tái)體安裝集成，而電路部分采用堆棧式結(jié)構(gòu)方式集成，利于散熱。該結(jié)構(gòu)方式降低了熱、電、磁對(duì)IMU敏感器件區(qū)的影響。
【IPC分類】G01C19/72
【公開(kāi)號(hào)】CN205027364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520797104
【發(fā)明人】惠菲, 李茂春, 張曉明, 梁臣
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日