一种陀螺仪测试系统及装置的制作方法

本实用新型属于陀螺仪测试技术领域，尤其涉及一种陀螺仪测试系统及装置。

背景技术：

随着惯性技术的不断发展，惯性平台数字化程度不断提高，惯性平台系统的功能不断增多，对惯性平台测试系统的快速数据通信能力、测试功能的自动程度、测试任务的可靠性等均提出了越来越高的要求，尤其伴随着故障自检测、自诊断技术的日益成熟，出于保护系统减少系统损伤的目的，测试系统需要对平台式惯性导航系统故障状态做出及时准确的反应。

目前，平台式惯性测试系统一个信号接口只能测试一个陀螺仪，需要对陀螺仪一一进行数据采集和测试，直接限制了平台测试的精度，无法全面体现各个陀螺仪的测试状态，因此无法保证测试质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种陀螺仪测试系统及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的现有的测试系统无法全面体现各个陀螺仪的测试状态，因此无法保证测试质量的问题。

一种陀螺仪测试系统，所述陀螺仪测试系统包括：

多个待测试的陀螺仪模组；

转台，配置为设置所述陀螺仪模组，使所述陀螺仪旋转；

参考角度检测电路，配置为测量所述转台的旋转角度；

采集电路，与所述多个陀螺仪模组连接，配置为采集所述陀螺仪模组输出的角度信号；

无线通信单元，与所述采集电路连接，配置为所述采集电路与上位机的通信连接；

上位机，与所述无线通信单元连接，配置为根据所述角度信号对所述陀螺仪进行测试。

在其中一实施例中，所述采集电路包括控制芯片和开关转换芯片；所述陀螺仪模组与所述开关转换芯片连接，所述控制芯片与所述开关转换芯片连接，所述无线通信单元与所述控制芯片连接。

在其中一实施例中，所述控制芯片具有寻址端口和信号端口，所述寻址端口和所述信号端口均与所述开关转换芯片连接。

在其中一实施例中，所述寻址端口输出寻址信号，所述寻址信号配置为导通或关断所述陀螺仪和所述控制芯片的通信通道。

在其中一实施例中，所述寻址信号为数字信号。

在其中一实施例中，所述开关转换芯片包括多个转换开关，所述转换开关与所述陀螺仪一一对应连接。

在其中一实施例中，所述参考角度检测电路包括编码器和解码器；所述编码器设置于所述转台上，配置为测量所述转台的旋转角度，所述解码器与所述编码器连接。

在其中一实施例中，所述解码器与所述上位机连接，配置为将编码器输出的信号解码后输出至所述上位机。

此外，还提供了一种陀螺仪测试装置，所述陀螺仪测试装置包括：上述的陀螺仪测试系统。

上述的陀螺仪测试系统，将多个陀螺仪设置在转台上，转台旋转后带动陀螺仪旋转，采集电路采集各个陀螺仪的角度信号，并通过无线通信单元将该角度信号传送至上位机，对陀螺仪进行测试，多个陀螺仪模组的数据通过一个采集电路汇聚并统一处理，提高了测试精度。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的陀螺仪测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的陀螺仪测试系统的结构示意图

图3为图2所示的陀螺仪测试系统的部分示例实体图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的陀螺仪测试系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型提供了一种陀螺仪测试系统，该陀螺仪测试系统包括：多个待测试的陀螺仪模组10、转台20、参考角度检测电路30、采集电路40、无线通信单元50和上位机60。陀螺仪设置在转台20上，转台20旋转后带动陀螺仪旋转，采集电路40采集各个陀螺仪的角度信号，并通过无线通信单元50将该角度信号传送至上位机60，对陀螺仪进行测试。

其中，多个待测试的陀螺仪模组10为高精度的陀螺仪，转台20配置为设置陀螺仪模组10，使陀螺仪旋转；参考角度检测电路30配置为测量所述转台20的旋转角度；采集电路40与多个陀螺仪模组10连接，配置为采集陀螺仪模组10输出的角度信号；无线通信单元50与采集电路40连接，配置为采集电路40与上位机的通信连接；上位机60与无线通信单元50连接，配置为根据角度信号对陀螺仪进行测试。其中，无线通信单元50可以采用WiFi模块、Lora无线模块，上位机60为计算机。

如图2和图3所示，采集电路40包括控制芯片41和开关转换芯片42；陀螺仪模组10与开关转换芯片42连接，控制芯片41与开关转换芯片42连接，无线通信单元50与控制芯片41连接。控制芯片41具有寻址端口和信号端口，寻址端口和信号端口均与开关转换芯片42连接。寻址端口输出寻址信号，寻址信号配置为导通或关断陀螺仪和控制芯片41的通信通道。其中，寻址信号为数字信号。开关转换芯片42包括多个转换开关，转换开关与陀螺仪一一对应连接。

在其中一实施例中，开关转换芯片42为3-8开关转换芯，开关转换芯片42具有8个信道，每个信道可以接一个陀螺仪，控制芯片41通过3个寻址端口的电位变化，进行信道切换。开关转换芯片42与控制芯片41只有一个信号通道，在同一时间，该信号通道只与开关转换芯片42中的一个信道导通。提高测试系统的稳定性，减少通信接口的数目，减少信道拥堵，一个通信接口能够同时测试至少5个陀螺仪模组10，提高测试系统的测试效率。具体来说，对陀螺仪进行数据读取时，采用轮询机制，在一定的轮询次数以内，开关转换芯片42在信道1-8之间切换，依次获取陀螺仪数据，直至获取到8个信道的数据或者轮询次数达到最大。每次轮询均会更新传感器数据，以保证获取到数据是最新的，若有陀螺仪数据没有取到，则直接填0。转换开关芯片42中的8个信道共享一个控制芯片41通信通道，存在信道间数据相互影响和干扰的问题。所以在切换信道后，必须干净的清除掉前面信道的所有数据，这些数据包括：外设硬件缓存的前面信道的数据；控制芯片41系统缓存的数据；自定义接收fifo上的数据。软件buff的数据清除比较容易。因为外设初始化之后，一般都有写保护，难点在于外设硬件fifo缓存数据的清除。为稳定、有效的清除外设硬件fifo上的数据，本方案采用对外设进行De_init和Re_init操作。

在其中一实施例中，参考角度检测电路30包括编码器31和解码器32；编码器31设置于转台20上，配置为测量转台20的旋转角度，解码器32与编码器31连接。解码器32与上位机60连接，配置为将编码器31输出的信号解码后输出至上位机60，采用编码器31读取转台20转动角度，并用来衡量陀螺仪模组10的参数，能够提高测试系统的精度。

基于上述陀螺仪测试系统，本实用新型所提供的陀螺仪测试系统按照以下步骤执行：

将陀螺仪模组10按照脚位要求装填至测试板中，并打开测试版电源；测试板是一块经过硬件工程师设计过的电路板，测试板的大小与转台20的尺寸相当。测试板上设有一个采集电路40，用于获取陀螺仪模组10的角度信号。接好无线通信单元50与控制单元之间的通信线路后，给无线通信单元50上电，采集电路40获取到的角度信号通过无线通信单元50传输至上位机60。打开上位机60，连接转台20的编码器31，用于控制转台20和获取转台20角度数据。上位机60通过控制单元发送初始化命令给测试板上的所有陀螺仪模组10，使其进行初始化，该初始化过程包括：转台20角度归零和陀螺仪模组10角度归零。上位机60控制转台20转动，该过程转台20沿同一方向转动数圈，转速控制在50dps-300dps左右。转台20转动结束后，转台20保持静止数秒。上位机60获取转台20与所有陀螺仪模组10的角度信息后，对所有的陀螺仪模组10进行校准。校准结束后，转台20保持静止数秒。上位机60控制转台20同向转动数圈，上位机获取转台20获取转台20与所有陀螺仪模组10的角度信号后，根据输入的预设判定标准，界定陀螺仪模组10同向累积误差是否达标。上位机60控制转台20正向转动数圈，上位机60控制转台20静止数秒，上位机60控制转台20反向转动数圈，上位机60获取转台20获取转台20与所有陀螺仪模组10的角度信号后，根据输入的预设判定标准，界定陀螺仪模组10误差是否达标，直至最终完成所有陀螺仪模组10的测试。在该测试和标定过程，室内温度控制为26摄氏度。

测试标定系统改为将标定和测试过程统一起来，在标定陀螺仪时，改为转台20同向旋转较少圈数，停留数秒之后，再做陀螺仪的校准标定操作。标定完成之后，验证分为两个步骤：第一步，转台20同向旋转数圈，验证陀螺仪角度偏差是否合格；第二步，转台20正向旋转和反向旋转各数圈，再验证陀螺仪角度偏差是否合格。

综上，本实用新型提供了一种陀螺仪测试系统，该陀螺仪测试系统包括：多个待测试的陀螺仪模组10、转台20、采集电路40、无线通信单元50和上位机60。将多个陀螺仪模组10的数据通过一个采集电路40汇聚并统一处理，再通过无线通信单元50传送至上位机60软件进行处理和分析。进一步采用编码器31转动角度作为陀螺仪角度值的参考，上位机统一处理编码器31以及陀螺仪的角度数据，提高测试精度。

在上述陀螺仪测试系统的基础上，本实用新型实施例还提供了一种陀螺仪测试装置，陀螺仪测试装置包括：上述的陀螺仪测试系统。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。