专利名称：测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台及其测试方法
技术领域：
本发明涉及一 种测试转台，特别涉及一种测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试 转台及其测试方法。
背景技术：
陀螺仪是一种即使无外界参考信号也能探测出运载体本身姿态和状态变化的内 部传感器，其功能是测量敏感运动体的角度、角速度和角加速度。随着微机电系统(MEMS， Micro-Electro-Mechanical System)技术的发展，很多基于MEMS技术的微型陀螺仪已经 面世，并且在汽车、导航、游戏等领域中得到广泛地应用。但对于微型陀螺仪来说，在器件的 研制、封装以及其他相关的加工制作过程中，难免会对器件的性能产生不利的影响；此外， 器件经过一段时间的使用后，由于材料老化、温度、湿度等不同环境条件等原因导致其性能 必然会产生一定漂移，经过一定时间的累积后所造成的误差会相当地大，因此，无论是对刚 刚出厂的成品还是对于正在使用中的产品，都需要一个稳定而高效的测试平台，对产品的 性能进行标定和校正。在对陀螺仪的性能进行标定和校正的设备中，最简单的设备是单轴转台，只需用 一个马达和相应的基台等测试设备就可以完成对器件性能的测试，但是，对于两轴和三轴 的器件来说，要完成各个轴向的性能测试，必须在更换轴向的时候，从测试设备上卸下器 件，改变器件的轴向再安装到测试设备上以后，经过校准后才能进行另外一个轴向上的性 能测量，显然，对于多轴微型陀螺仪的测量来说，单轴转台难以提高测试的效率和精度。多轴转台可以同时或者按要求的步骤完成多个轴向性能的测试，但是，每增加一 个测试轴，设备重量都会成倍地增加，对多轴转台来说，既要有基本的承载能力，还要有一 定的旋转范围和速度范围，以及良好的速度稳定性和精度，定位精度，加速度要求(突停， 突转)等等，对于具有沉重负载的多轴转台来说，上述这些要求无疑给测试增加了很大困 难，同时也增加了器件测试的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，提供一种测试陀螺仪在两 个轴向上的性能的测试转台及其测试方法，其结构简单，操作便利，而且测试板上还可以同 时测试多个器件，因此，更加有助于大幅度提高器件测试的效率和降低测试成本。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种测试陀螺仪在两个轴向 上的性能的测试转台，其特征在于，其包括平台、测试母板、卡钩、弹簧、定位板、间隔块、测 试板、连接装置、插槽、转动装置、水平垫、待测器件卡槽和引线条，测试母板位于平台的上 方，卡钩的一端固定在平台上，卡钩将测试板固定在水平垫上，弹簧安装在转动装置上，定 位板固定于转动装置上，间隔块固定于测试板的一端，待测器件卡槽安装于测试板上方，测 试板的一端设有引线条，引线条插入插槽中，连接装置固定在转动装置和测试母板之间，转 动装置安装在定位板和连接装置之间，水平垫固定在平台的两端。
优选地，所述平台具有平台转动轴心，平台转动轴心与定位板位于同一平面上。优选地，所述测试板的数量为两块，两块测试板相对于平台转动轴心对称。优选地，所述定位板的板面垂直于水平方向。优选地，所述插槽的数量为两块，两块插槽分别置于定位板的两侧。
优选地，所述连接装置确保转动装置、插槽和测试板同步转动。优选地，所述引线条用于输出陀螺仪在不同状态下的信号，信号为电压信号或电 容信号。优选地，所述测试板平行或垂直于测试母板。本发明的另一技术方案还提供一种测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台 的测试方法，其特征在于，该测试方法包括以下步骤测试板平行于测试母板时，平台转动 来驱使测试板上面承载的陀螺仪在一个轴向上进行性能的测试；然后打开卡钩，测试板翻 转九十度后，平台转动来驱使测试板上面承载的陀螺仪在另一个轴向上进行性能的测试。优选地，所述测试方法适用在不同测试环境的温度和湿度条件下进行性能的测 试ο本发明的积极进步效果在于本发明使微型陀螺仪在两个轴向上的测试更有效 率，其通过改变测试板的方向来增加一个测试的轴向，结构简单，易于操作，相比于其他的 多轴转台来说，成本更低；而且，根据测试的要求，在测试板上可以同时测试多颗器件的性 能，有利于提高测试器件的效率，大幅度降低器件的测试成本。此外，本发明能够在多种测 试环境条件下完成对器件性能的测试，多种测试环境条件比如不同的湿度、温度等条件。
图1为本发明用于测试微型陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台XOY面内的结 构示意图。图2为本发明用于测试微型陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台XOY面内的俯 视示意图。图3为本发明中卡钩打开后且测试板向垂直于XOY面的方向运动的示意图。图4为本发明中测试板运动到定位板后的示意图。
具体实施例方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。如图1至图4所示，本发明用于测试微型陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台 包括平台1、测试母板2、卡钩3、弹簧4、定位板5、间隔块6、测试板7、连接装置8、插槽9、转 动装置10、水平垫13、待测器件卡槽14和引线条15，平台1具有平台转动轴心11，平台转 动轴心11与定位板5位于同一平面上，平台转动轴心11是整个设备转动的基准位置，平台 1是整个测试设备的基台并保障设备运行的稳定性，平台1可以沿着测试平台转动方向12 转动，测试平台转动方向12为测试过程中设备的转动方向，可以根据需要绕Z轴做正反两 个方向的勻速、勻加速、变加速等方式的转动，测试母板2位于平台1的上方，测试母板2是 转动动力的输出装置；卡钩3的一端固定在平台1上，卡钩3将测试板7固定在水平垫13 上，保证测试板7在转动过程中保持稳定的水平状态，当测试的轴向发生改变时，卡钩3沿着卡钩运行方向16运动，并释放测试板7，测试板7会在弹簧4的作用下沿着测试板运动 方向17运动到定位板5的位置，锁定后，完成测试轴向的改变；弹簧4安装在转动装置10 上，为改变测试板7的测试方向提供动力；定位板5为Z方向定位板，定位板5的板面垂直 于水平方向，定位板5固定于转动装置10上；间隔块6固定于测试板7的一端，在转动装置 10完成90°的转动后，确保测试板7与定位板5保持平行，同时，间隔块6还具有锁定测试 板7的功能；测试板7的数量为两块，两块测试板7相对于平台转动轴心11对称，测试板7 上方设有承载微型加速度计的待测器件卡槽14，测试板7的一端设有引线条15，引线条15 插入插槽9中；连接装置8固定在转动装置10和测试母板2之间，确保转动装置10、插槽 9和测试板7能够同步转动；插槽9安装在转动装置10上，插槽9的数量为两块，两块插槽 9分别置于定位板5的两侧；转动装置10安装在定位板5和连接装置8之间，能够产生平 行于Y轴的90°的翻转运动；水平垫13固定在平台1的两端，与测试母板2保持一定的距 离，且两个水平垫13的高度要严格保持一致，以确保测试板7在水平方向上测试时，严格与 水平方向平行；待测器件卡槽14安装在测试板7上，可以将待测的单轴、双轴或者三轴的陀 螺仪置于其中，并且待测器件卡槽14按照待测要求进行排布；引线条15位于测试板7的一 端，用于输出待测器件在不同状态下的信号，信号为电压 信号或电容信号，待测器件可以是 陀螺仪等仪器。用于测试微型陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台的测试方法包括以下步骤 如图1和图2所示，此时测试板7平行于YOZ平面，即测试板7平行于测试母板2，平台1转 动来驱使测试板7上面承载的测试设备和待测器件随之绕Z轴在XOY面内转动，通过检测 输出信号的变化得到陀螺仪在Z轴方向上的性能参数，测试设备能够随着平台绕Z轴转动， 从而完成待测器件绕Z轴运动时的性能测试；完成绕Z轴运动时的性能测试后，将测试母板 2上的卡钩3沿着如图3所示的卡钩运行方向16打开，测试板7在弹簧4的驱动下向定位 板5靠近，测试板7上的间隔块6接触到定位板5，之后完成对测试板7相对于定位板5的 锁定，以保证在这个轴向上测试的过程中稳定地运行，如图4所示，即测试板7翻转90°后， 测试板7垂直于测试母板2，使待测器件的旋转轴心改为绕着X轴或者Y轴方向，之后再对 待测器件的性能进行测试，包括平台在内的整个测试设备的转动方向并未发生改变，但是， 待测器件的待测轴向已经发生改变，从而完成对待测器件的两个轴向特性的测试。改变测 试轴向时，不必像利用单轴转台测试时，要通过手动拆装来改变器件的轴向，从而使操作的 过程更加便利，而且，既能保证测试的精度，又能提高测试的效率。在测试方法中，测试板平行于XOY平面时，测试板面垂直于平台转动轴心，此时可 以测试围绕平台转动轴心对称排布的各个微型陀螺仪的性能；测试板垂直于XOY面翻转 90°后，平台转动来驱使测试板上面承载的陀螺仪在另一个轴向上进行性能的测试，且平 台保持转动方向不变，但待测器件的轴心与XOY面平行，因此，此时可以测试待测器件在X 轴或者Y轴方向上的性能，而不必通过取下器件来调整器件的轴心方向。待测器件在Z轴 和X轴或者Z轴和Y轴两个轴向上性能通过一次测试就可以完成，而不需要将器件进行多 次拆装、校准来进行多轴性能的测试。综上所述，本发明测试转台和测试方法适用在不同测试环境的温度和湿度等条件 下进行相关性能的测试。按照待测器件的精度要求，可以采用不同驱动能力的动力源、以及 不同承载能力的测试平台(包括测试板等装置和结构)，其测试板的面积大小可以按照要求来定制，因此，凡是与本发明提出的结构类似的测试转台都在本发明的保护范围之内。测 试转台的测试方法能够实现一次完成多个器件的性能标定和校正，待测器件的数量至少为 一个以上。 虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本 领域的技术人员应当理解，这些 仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变 更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
一种测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，其包括平台、测试母板、卡钩、弹簧、定位板、间隔块、测试板、连接装置、插槽、转动装置、水平垫、待测器件卡槽和引线条，测试母板位于平台的上方，卡钩的一端固定在平台上，卡钩将测试板固定在水平垫上，弹簧安装在转动装置上，定位板固定于转动装置上，间隔块固定于测试板的一端，待测器件卡槽安装于测试板上方，测试板的一端设有引线条，引线条插入插槽中，连接装置固定在转动装置和测试母板之间，转动装置安装在定位板和连接装置之间，水平垫固定在平台的两端。
2.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述平台具有平台转动轴心，平台转动轴心与定位板位于同一平面上。
3.如权利要求2所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述测试板的数量为两块，两块测试板相对于平台转动轴心对称。
4.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述定位板的板面垂直于水平方向。
5.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述插槽的数量为两块，两块插槽分别置于定位板的两侧。
6.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述连接装置确保转动装置、插槽和测试板同步转动。
7.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述引线条用于输出陀螺仪在不同状态下的信号，信号为电压信号或电容信号。
8.如权利要求1所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台，其特征在于，所 述测试板平行或垂直于测试母板。
9.一种如权利要求8所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台的测试方法， 其特征在于，该测试方法包括以下步骤测试板平行于测试母板时，平台转动来驱使测试板 上面承载的陀螺仪在一个轴向上进行性能的测试；然后打开卡钩，测试板翻转九十度后，平 台转动来驱使测试板上面承载的陀螺仪在另一个轴向上进行性能的测试。
10.一种如权利要求8所述的测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台的测试方 法，其特征在于，所述测试方法适用在不同测试环境的温度和湿度条件下进行性能的测试。
全文摘要
本发明公开了一种测试陀螺仪在两个轴向上的性能的测试转台及其测试方法，测试转台包括平台、测试母板、卡钩、弹簧、定位板、间隔块、测试板、连接装置、插槽、转动装置、水平垫、待测器件卡槽和引线条，测试母板位于平台的上方，卡钩的一端固定在平台上，卡钩将测试板固定在水平垫上，弹簧安装在转动装置上，定位板固定于转动装置上，间隔块固定于测试板的一端，待测器件卡槽安装于测试板上方，测试板的一端设有引线条，引线条插入插槽中，连接装置固定在转动装置和测试母板之间，转动装置安装在定位板和连接装置之间，水平垫固定在平台的两端。本发明结构简单，而且测试板上可以同时测试多个器件，从而大幅度提高器件测试的效率和降低测试成本。
文档编号G01C25/00GK101957215SQ20091005762
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者付世, 华亚平, 邹波, 郭慧芳 申请人:深迪半导体(上海)有限公司