一种三轴微型电子指南针的测试设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三轴微型电子指南针的测试设备，包括从上至下依次垂直水平面安装的驱动部分、传动部分、测试部分，驱动部分包括主马达、安装在主马达下方的副马达；传动部分包括主传动轴、传动皮带、主轴套、转盘、固定架、副传动轴和副轴套，主传动轴上端固定在副马达的外壳上，下端通过主轴套与固定在主轴套内的转盘固定在固定架上，传动皮带悬空设置在主传动轴内部，一端与副马达的旋转轴连接，另一端与副传动轴连接，副传动轴通过副轴套垂直固定在主传动轴下端；测试部分包括测试电路板、安装在测试电路板上的待测样品，测试电路板安装在副传动轴的两侧端面上。本实用新型测试设备占地面积小，大大降低了测试费用，设备的转动稳定性高。
【专利说明】—种三轴微型电子指南针的测试设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微型电子指南针【技术领域】，特别是涉及一种三轴微型电子指南针的测试设备。
【背景技术】
[0002]电子指南针是测量物体与地磁场角度的传感器，也可以测量其他磁场信号，由磁感应部分和处理电路集成而成。我国古代四大实用新型之一的指南针早已被人类广泛应用于航海、航空、战争、探测、运动、建设、汽车导航，甚至看风水等人类活动中。传统的机械式指南针体积大，精度差，难于数字化，因而难以适应当下数字化网络化的时代的要求。随着磁材料，微加工技术的发展，特别是计算机中的数据存储部件一磁盘记录头，即磁头技术的发展，驱动磁感应技术从霍尔效应技术各向异性磁阻(AMR)，巨磁阻(GMR)，隧道磁阻(TMR)技术发展，这些技术也逐渐被使用于电子指南针中，现在市场上以上各种技术的电子指南针产品都能买到。从大约10年前开始，电子指南针开始广泛应用于手机、平板电脑、GPS、游戏机、运动手表、玩具等，成为智能化移动电子设备的核心元器件之一。
[0003]由于微型电子指南针制造过程相当复杂，涉及到圆片加工、芯片封装等制造过程，总共有几百道加工步骤，其中的任何一道工序的不完美，都会对电子指南针的性能产生影响，特别是每个器件之间的性能不一致；另外，移动电子设备需要感应Χ、γ、ζ三个轴向的信号，同一个产品中的三个轴的性能也会不一致，而用户的需要是感知真实世界的磁场方向与强度信号，同一型号的器件，以及在三个感应轴上必须有同样的性能。所以在微型电子指南针产品出厂前，必须逐个进行参数测试和校准，如零位偏置，灵敏度等，以保证客户得到性能一致的产品。
[0004]要测试电子指南针器件就必须对它施加一定量的激励信号源，测量电子指南针的初始输出值，再通过电子指南针内部的控制电路调节输出值，得到符合规格的产品。在测试电子指南针时可以固定待测样品不动，改变磁场的方向和强度，也可以在固定的磁场中改变待测样品的方向来实施样品校准，前者设备比较复杂，后者可以直接利用地磁场作为激励信号，简单实用。在测试三轴电子指南针时，要完成三个轴向的性能测试。当利用固定磁场作为激励信号时，需改变待测样品X、Y、Z三个轴的方向，这样就必须要用到二个马达来控制三个轴向的变换。由于马达会产生干扰磁场，电子指南针测试设备的马达必须离待测样品和测试电路板足够远，马达通过非磁性的传动部件驱动测试电路板变换方向，所以电子指南针测试设备主要由驱动部分、传动部分、和测试部分三部分构成。
[0005]现有的技术见图4，电子指南针测试设备50的驱动部分51、传动部分52、和测试部分53水平连接安装，占地面积大，见图5，在需要恒温的测试车间中，占地面积大就意味着成本高。而且，测试部分53安装在水平放置的传动轴上，由于重力的不对称，影响测试设备转动的稳定性，以及测试设备的寿命。
[0006]因此亟需提供一种新型的三轴微型电子指南针的测试设备来解决上述问题。实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三轴微型电子指南针的测试设备，设备占地面积小，测试费用低，设备的转动稳定性高。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种三轴微型电子指南针的测试设备，包括从上至下依次垂直水平面安装的驱动部分、传动部分、测试部分，驱动部分包括主马达、安装在主马达下方的副马达；传动部分包括主传动轴、传动皮带、主轴套、转盘、固定架、副传动轴和副轴套，主传动轴上端固定在副马达的外壳上，下端通过主轴套与固定在主轴套内的转盘固定在固定架上，传动皮带悬空设置在主传动轴内部，一端与副马达的旋转轴连接，另一端与副传动轴连接，副传动轴通过副轴套垂直固定在主传动轴下端；测试部分包括测试电路板、安装在测试电路板上的待测样品，测试电路板安装在副传动轴的两侧端面上。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中，主马达的旋转轴心线与副马达的旋转轴心线相互垂直，为三轴微型电子指南针提供X、Y、Z感应轴的磁场激励信号。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中，主传动轴是空心的圆桶，使得主传动轴内部的传动皮带与主传动轴不相接触，从而使主传动轴直径大，可提高转动稳定性，延长保养周期。
[0011]在本实用新型一个较佳实施例中，副传动轴的旋转轴心线与副马达的旋转轴心线相互平行。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中，主马达固定在马达固定架上，使得整个测试设备运行时稳定不晃动。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型测试设备占地面积小，大大降低了测试费用，另外，测试设备的各部分结构垂直安装避免了因测试部分重力不对称引起的转动不稳定问题，减少了设备维修次数，延长了设备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型三轴微型电子指南针的测试设备一较佳实施例的结构示意图。
[0015]图2是本实用新型三轴微型电子指南针测试设备的多台安装侧视示意图。
[0016]图3是本实用新型三轴微型电子指南针测试设备的多台安装占地面积示意图。
[0017]图4是现有技术的三轴微型电子指南针测试设备多台安装俯视示意图。
[0018]图5是现有技术的三轴微型电子指南针测试设备多台安装占地面积示意图。
[0019]附图中各部件的标记如下:2、主马达的旋转轴心线，3、副马达的旋转轴心线，5、副传动轴轴心线，8、磁场方向，11、马达固定架，12、主马达，15、副马达，16、主传动轴，18、传动皮带，20、主轴套，22、转盘，23、固定架，24、副轴套，26、副传动轴，27、测试电路板，28、测试电路板，31、待测样品，32、待测样品，33、待测样品，34、待测样品，40、测试设备，41、驱动部分，42、传动部分，43、测试部分，50、现有技术测试设备，51、50的驱动部分，52、50的传动部分，53、50的测试部分。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0021]请参阅图1，本实用新型实施例包括:
[0022]一种三轴微型电子指南针的测试设备40，包括从上至下依次垂直水平面安装的驱动部分41、传动部分42、测试部分43，驱动部分41包括主马达12、安装在主马达12下方的副马达15 ;传动部分42包括主传动轴16、传动皮带18、主轴套20、转盘22、固定架23、副传动轴26和副轴套24，主传动轴16上端固定在副马达15的外壳上，下端通过主轴套20与转盘22固定在固定架23上，传动皮带18悬空设置在主传动轴16内部，一端与副马达15的旋转轴连接，另一端与副传动轴26连接，副传动轴26通过副轴套24垂直固定在主传动轴16下端；测试部分43包括测试电路板27、安装在测试电路板27上的待测样品31，测试电路板27安装在副传动轴26的两侧端面上。
[0023]在一个实施例中，所述主马达12固定在马达固定架11上；马达固定架11位于测试设备40的上方，可以安装在车间的天花板、大梁、金属架上，或通过非磁性支架固定在地面上；副马达15位于主马达12的下方，安装在主马达12的旋转轴上，副马达15的外壳随主马达12的旋转而旋转。主马达12的旋转轴沿主马达的旋转轴心线2旋转，副马达15的旋转轴沿副马达的旋转轴心线3旋转，副马达的旋转轴心线3和主马达的旋转轴心线2相互垂直，主马达12和副马达15构成了本实用新型的测试设备40的驱动部分41。驱动部分41有磁性材料，而且转动或锁定时会有干扰磁场产生，必须与测试部分43相隔一定的距离,通常在I米以上。
[0024]所述主传动轴16固定在副马达15的外壳上，由于副马达15的外壳固定在主马达12的旋转轴上，所以主传动轴16的旋转由主马达12控制。主传动轴16是一个空心的圆桶，在其上有一个转盘22，被主轴套20固定，主轴套20固定在固定架23上，转盘22可在水平平面内转动，但不能在任何方向晃动，这样保证了主传动轴16的旋转稳定性，且可以部分承重,减少维护成本,延长设备使用寿命。传动皮带18位于主传动轴16内部，但两者没有任何接触，这样的设计就是为了增大主传动轴16的直径，提高传动部分42的对称性，增进转动稳定性，延长保养周期。传动皮带18的一端与副马达15的旋转轴连接，另一端连接副传动轴26,这样副马达15驱动传动皮带18,从而带动副传动轴26沿副传动轴轴心线5旋转，副传动轴轴心线5的方向与副马达的旋转轴心线3平行。副传动轴26通过副轴套24固定在主传动轴16上，副传动轴26可在副轴套24内转动，但不能在任何方向晃动，这样主马达12通过主传动轴16和副轴套24带动副传动轴26沿主马达的旋转轴心线2旋转。主传动轴16、副传动轴26、传动皮带18、主轴套20、副轴套24、转盘22、固定架23构成了本实用新型的微型电子指南针测试设备40的传动部分42，所述传动部分42的所有部件均为非磁性材料。
[0025]所述测试电路板27、28分别固定在副传动轴26的两端，且与副传动轴轴心线5垂直，测试电路板27、28为非磁性材料，有电源线与信号线与外部可控电源和信号处理设备相连。待测样品31、32、33、34安装在测试电路板27、28上，与副传动轴轴心线5垂直的平面为微型电子指南针测样品的X、Y感应轴，与副传动轴轴心线5平行的方向为待测样品的Z感应轴。测试电路板27、28和待测样品31、32、33、34构成了本实用新型的微型电子指南针测试设备40的测试部分43。
[0026]由于本实用新型利用固定磁场作为激励信号源，测试设备40安装时必须与固定磁场有一个固定的角度。在本实用新型的一个实例，见图1和图2，本实用新型的测试设备40的驱动部分41、传动部分42、测试部分43依次从上到下垂直于水平面安装，因此磁场方向8平行于水平面，与图1所示测试电路板27、28位置时的待测样品的X感应轴平行，Y、Z感应轴垂直。固定磁场作为测试待测样品的激励信号源，主马达12的旋转为待测样品提供测试所需的Z感应轴的磁场激励信号，副马达15的旋转为待测样品提供测试所需的X、Y感应轴的磁场激励信号。
[0027]由于本实用新型的三轴电子指南针测试设备40通过将其驱动部分41、传动部分42、和测试部分43依次垂直安装，其中有磁性材料，转动或锁定时会有干扰磁场产生的驱动部分41被安装在顶部，对测试设备40本身，以及相邻测试设备的测试部分43的磁场干扰可基本忽略，见图2，这样就充分利用了测试车间的高度，每台设备占地面积及设备与设备间的保留空间就可做到最小，见图3 ;相比图5所示现有技术的多台设备安装的占地面积，大大节约了安装多台设备的占地面积，降低了测试费用。本实用新型的三轴微型电子指南针测试设备40的主传动轴直径大，可提高转动稳定性，延长保养周期；而且，垂直安装避免了测试部分重力不对称引起的转动不稳定问题，减少了设备维修次数，延长了设备寿命。
[0028]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种三轴微型电子指南针的测试设备，其特征在于，包括从上至下依次垂直水平面安装的驱动部分、传动部分、测试部分，驱动部分包括主马达、安装在主马达下方的副马达；传动部分包括主传动轴、传动皮带、主轴套、转盘、固定架、副传动轴和副轴套，主传动轴上端固定在副马达的外壳上，下端通过主轴套与固定在主轴套内的转盘固定在固定架上，传动皮带悬空设置在主传动轴内部，一端与副马达的旋转轴连接，另一端与副传动轴连接，副传动轴通过副轴套垂直固定在主传动轴下端；测试部分包括测试电路板、安装在测试电路板上的待测样品，测试电路板安装在副传动轴的两侧端面上。
2.根据权利要求1所述的一种三轴微型电子指南针的测试设备，其特征在于，主马达的旋转轴心线与副马达的旋转轴心线相互垂直。
3.根据权利要求1所述的一种三轴微型电子指南针的测试设备,其特征在于,主传动轴是空心的圆桶。
4.根据权利要求1所述的一种三轴微型电子指南针的测试设备，其特征在于，副传动轴的旋转轴心线与副马达的旋转轴心线相互平行。
5.根据权利要求1所述的一种三轴微型电子指南针的测试设备，其特征在于，主马达固定在马达固定架上。
【文档编号】G01C17/38GK204064306SQ201420370507
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】华亚平 申请人:安徽北方芯动联科微系统技术有限公司