本申请涉及精密测量领域，具体而言，涉及一种陀螺仪系统。
背景技术：
在导航技术领域中，经常需要陀螺仪系统以及加速度计系统进行惯性导航。其中，需要利用陀螺仪输出的信号来确定对象的角运动。
通常，陀螺仪会输出与检测的角运动对应的检测电流。处理器在接收检测电流后，会根据该检测电流确定检测对象的角运动。但是，在信号传输过程中，所述电流信号容易受到干扰，导致处理器不能接收到准确电流值，从而不能准确地确定检测对象的角运动。
针对上述的现有的陀螺仪系统的电流信号在传输过程中容易受到干扰的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供了一种陀螺仪系统，以至少解决的现有的陀螺仪系统的电流信号在传输过程中容易受到干扰的技术问题。
根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种陀螺仪系统，包括陀螺仪、电流处理器以及发送器。其中，陀螺仪用于检测对象的角运动，并输出相应的检测电流；电流处理器用于从陀螺仪接收检测电流，并且产生与检测电流对应的方波信号，其中方波信号的频率与检测电流的大小对应；发送器用于接收方波信号，并且发送方波信号。
可选地，电流处理器包括电流处理电路。电流处理电路包括：电流积分电路、比较器、触发器、极性开关、恒流源、标频电路以及与非门电路。其中，电流积分电路用于对检测电流进行积分处理，并将积分产生的电压值输入至比较器。比较器将电流积分电路输入的电压值与第一门限电压和第二门限电压进行比较，输出电压波形信号。其中第一门限电压大于第二门限电压。触发器用于接收比较器输出的电压波形信号，并且产生高低电平的触发信号。触发器的输出端也与极性开关和与非门电路连接。极性开关与触发器和恒流源连接，配置用于根据从触发器接收的触发信号确定导通方向，从而确定反馈至电流积分电路的反馈电流的方向。标频电路与触发器和与非门电路连接，用于向触发器和与非门电路提供标准频率的信号。与非门电路的输入端分别与触发器和标频电路的输出端连接，输出方波信号。其中方波信号的频率与检测电流的大小相关。
可选地，电流积分电路为电气参数可以进行调节的可调节电流积分电路。
可选地，电流处理器还包括鉴频电路、标准电流发生电路和调节电路。其中，鉴频电路与电流处理电路的输出端连接，用于接收方波信号，并且产生电压值与方波信号的频率对应的鉴频信号。标准电流发生电路与电流积分电路的输入端连接，用于向电流积分电路提供预定的标准电流。调节电路的输入端与鉴频电路的输出端连接，调节电路的输出端与电流积分电路连接，用于根据从鉴频电路接收的鉴频信号调节电流积分电路。
可选地，标准电流发生电路为产生预定电流的恒流源。
可选地，调节电路为基于比较器的调节电路。
在本实用新型实施例中，通过引入电流处理电路，从而将陀螺仪产生的检测电流转换成频率与检测电流大小对应的方波信号，进而解决了的现有的陀螺仪系统的电流信号在传输过程中容易受到干扰的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本公开具体实施方式的陀螺仪系统的示意图；
图2是根据本公开具体实施方式的陀螺仪系统的电流处理器的示意图；
图3是根据本公开具体实施方式的陀螺仪系统的电流处理电路的示意图；
图4是根据本公开具体实施方式所述的陀螺仪系统的鉴频电路的示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1所示，图1示出了根据本公开具体实施方式的陀螺仪系统的示意图。
参考图1所示，本实施例提供一种陀螺仪系统1。陀螺仪系统1包括陀螺仪100、电流处理器200以及发送器300。其中，陀螺仪100用于检测对象的角运动，并输出相应的检测电流Ii；电流处理器200用于从陀螺仪1接收检测电流Ii，并且产生与检测电流对应的方波信号，其中方波信号的频率与检测电流Ii的大小对应。发送器300用于接收方波信号，并且发送方波信号。
从而，本实施例提供的陀螺仪系统通过电流处理器200根据陀螺仪100输出的检测电流Ii产生方波信号。其中，方波信号的频率与陀螺仪100输出的检测电流Ii对应。从而发送器300可以将方波信号发送出去用于处理。这样，即便是方波信号收到干扰，最多也就是其辐值收到影响，但是其频率通常很难改变。因此接收到方波信号的处理器可以根据方波信号的频率，确定陀螺仪100输出的检测电流Ii的大小，进而确定对象的角运动。从而通过这种方式，本实施例解决了现有技术中存在的，陀螺仪产生的电流信号在传输过程中容易受到干扰的技术问题。
图2示出了根据本实施例的陀螺仪系统的电流处理器200的示意图。
可选地，参考图2所示，电流处理器200包括电流处理电路210。电流处理电路210包括：电流积分电路211、比较器212、触发器213、极性开关214、恒流源215a和215b、标频电路216以及与非门电路217。
其中电流积分电路211用于对检测电流Ii进行积分处理，并将积分产生的电压值输入至所述比较器212。
比较器212将所述电流积分电路211输入的电压值与第一门限电压VH和第二门限电压VL进行比较，输出电压波形信号，其中所述第一门限电压VH大于第二门限电压VL。
触发器213用于接收比较器212输出的电压波形信号，并且产生高低电平的触发信号，此外触发器213的输出端也与极性开关214和与非门电路217连接。
极性开关214与触发器213和恒流源215a以及215b连接，配置用于根据从触发器213接收的触发信号确定导通方向，从而确定反馈至电流积分电路211的反馈电流If的方向。
标频电路216与触发器213和与非门电路217连接，用于向触发器213和与非门电路217提供标准频率的信号。
与非门电路217的输入端分别与触发器213和标频电路216的输出端连接，输出方波信号，其中方波信号的频率与检测电流Ii的大小相关。
其中，图3示出了电流处理电路的具体电路图。
参考图2和图3所示，电流积分器211是由运算放大器N1和积分电容C组成。比较器212由两个比较器N2和N3组成，所述两个比较器N2和N3的两个输入端分别与正负门限电压UM+和UM-相接。从而当电流计分器211的电压高于UM+或低于UM-时，N2或N3的输出电平发生相应的变化。比较器N3和N3的输出端分别与触发器23的两个输入端D1和D2相连(触发器23为D触发器)。标频电路216(例如晶振电路)向触发器213提供时钟信号fx。从而触发器213根据时钟信号fx和比较器N2和N3的输出电压，输出高低电平，从而控制极性开关214的状态。
极性开关214主要由开关三极管V1和V2以及开关二极管V3和V4组成。极性开关214与恒流源215a和215b连接，从而向电流积分电路211提供反馈电流If。
从而当检测电流Ii大于0时，电流积分电路211的输出电压逐渐上升，当超过UM+时，比较器N2的输出由“1”变成“0”，触发器213的D1端的输入也是“0”，并且根据时钟信号fx，Q1端有“1”变成“0”，从而三极管V1截止，二极管V3导通，恒流源215a提供的正电流作为反馈电流If反馈至电流积分器211。由于反馈电流If的方向与检测电流Ii相反并且反馈电流If的绝对值大于检测电流Ii的绝对值，使得电流积分器211的输出电压逐步下降。当电流积分器211的输出电压低于UM+时，比较器N2输出由“0”变“1”，从而触发器213的Q1端会有“0”变“1”，三极管V1导通，二极管V3断开。从而使If＝0，积分电流器211输出的电压逐渐增加。从而如此反复，使得与非门电路217输出的信号的频率正比于检测电流Ii。
当检测电流Ii小于0时，与上面所述相对的，电流积分电路211的输出电压逐渐下降，当低于UM-时，比较器N3的输出由“0”变成“1”，触发器213的Q2端也由“0”变成“1”，从而三极管V2截止，二极管V4导通，恒流源215b提供的负电流作为反馈电流If反馈至电流积分器211。从而，电流积分器211的输出电压逐步上升。当电流积分器211的输出电压高于UM-时，比较器N2输出由“1”变“0”，从而触发器213的Q1端会由“1”变“0”，三极管V2导通，二极管V4断开。从而使If＝0，积分电流器211输出的电压逐渐减小。从而如此反复，使得与非门电路217输出的信号的频率正比于检测电流Ii。
此外，可选地，电流积分电路211的电气参数可以进行调节。例如，电流积分电路211中的电容是可调节的电容，当然也可以考虑调节电流积分电路211的其他电气参数。
可选地，电流处理器200还包括鉴频电路220、标准电流发生电路240和调节电路230。鉴频电路220与电流处理电路210的输出端连接，用于接收方波信号，并且产生电压值与方波信号的频率对应的鉴频信号。
标准电流发生电路240与电流积分电路211的输入端连接，用于向电流积分电路211提供预定的标准电流。以及调节电路230的输入端与鉴频电路220的输出端连接，调节电路230的输出端与电流积分电路211连接，用于根据从鉴频电路220接收的鉴频信号调节电流积分电路211。
从而本实施例的陀螺仪系统在正式使用前，可以通过标准电流发生电路240和调节电路230对电流积分电路211进行自动调节。由于电流积分电路211中的器件(例如积分电容)可能会存在误差等原因，通常在使用库仑计前，需要对电流积分电路211中的积分电容等器件进行调节，或者对库仑计进行调试。
由于本实施例在库仑计中设置了标准电流发生电路240和调节电路230，因此可以对库仑计进行自动的调试。其中，标准电流发生电路240可以是产生预定电流的恒流源。在使用前，先通过标准电流发生电路240向电流积分电路211提供预定值的电流，从而电流处理电路210会产生频率与标准电流的电流值对应的方波信号。并且鉴频电路220会基于方波信号产生电压值与方波信号的频率对应的鉴频信号，从而以调试电压的形式提供至调节电路230。从而调节电路230将所接收的调试电压与预定的标准电压进行比对，从而对电流积分电路211进行调节。作为调节电路230的一个实例，其可以是一个基于比较器的调节电路，从而根据接收的调试电压和预定的标准电压向电流积分电路211提供高电平或低电平信号，从而用于调节电流积分电路211的电气参数(例如积分电容的电容值)。作为标准电流发生电路240的一个实例，其可以是产生预定电流的恒流源。
从而，通过这种方式，能够实现对电流处理电路210的自动调试，方便了对陀螺仪系统的使用。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。