一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块的制作方法

1.本实用新型涉及导航制导技术领域，具体为一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块。


背景技术：

2.惯性测量单元是惯性导航系统的核心组件，主要用于测量载体的三轴姿态角或角速度以及三轴线加速度的传感器，普遍应用于各种运动机具，和各类飞机、潜艇、航天飞机等运输工具及导弹，成本和复杂性限制了其应用场合，随着mems惯性器件技术的进步，商业级、消费级的惯导测量单元越来越多的运用到无人机航模等领域。
3.由于现有的惯性测量模块单纯提供三轴姿态角或角速度及线加速度的惯性测量单元，其数据经过积分等操作产生的导航信息后，定位误差随时间而增大，长期精度差，且要求模块面积小，又要产生更好的功能，会使得产品工作时产生大量的热源，不利于产品的散热。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，具备定位导航精度高、工作性能强的优点，以解决上述背景技术中存在的问题。
5.为实现定位导航精度高、工作性能强的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，包括测量模块本体、辅助散热片及空心铆钉，所述辅助散热片位于测量模块本体的两侧，并通过空心铆钉与测量模块本体铆接；所述测量模块本体包括电路板、气压计检测芯片、运动检测芯片、磁传感器芯片、排阻、电容电子元器件、电源管理ic及led指示灯，所述气压计检测芯片、运动检测芯片、磁传感器芯片、排阻、电容电子元器件、电源管理ic及led指示灯依次集成于电路板上，所述电路板的后侧设有邮票孔焊盘。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述测量模块本体的两侧设有定位孔，所述辅助散热片上设有对接孔，通过空心铆钉使定位孔和对接孔相接合。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述辅助散热片呈l型结构，且辅助散热片与测量模块本体的接合部之间填充有导热膏。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电路板的规格为21x19cm，所述邮票孔焊盘做电镀石墨化处理。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电路板的前侧设有焊接固定点，且焊接固定点位于电路板的两端。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述运动检测芯片集成了3轴mems陀螺仪和3轴mems加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器dmp。
11.与现有技术相比，本实用新型提供了一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，具备以下有益效果：
12.1、该小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，通过spi通讯协议输出3轴陀螺仪角度数据、3轴加速度数据、气压、温度数据及3轴磁场强度数据，支持多档编程可调陀螺仪、加速度检测范围，支持2.7v至5.5v宽电压供电，有独立led灯进行状态显示，模块小，可便捷贴片安装与航模无人机、玩具、平衡车等设备上。
13.2、该小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，设计了辅助散热结构，在测量模块本体的两侧安装辅助散热片以复合的热交换模式来散热，两者的接触面之间涂上一层导热膏，其发出的热量可更有效地传导出去，加快散热效果，提高工作性能。
附图说明
14.图1为本实用新型的俯视图；
15.图2为本实用新型的前视图；
16.图3为本实用新型的测量模块本体结构图。
17.图中：1、测量模块本体；2、辅助散热片；3、空心铆钉；4、电路板；5、气压计检测芯片；6、运动检测芯片；7、磁传感器芯片；8、排阻；9、电容电子元器件；10、电源管理ic；11、led指示灯；12、邮票孔焊盘；13、定位孔；14、对接孔；15、导热膏；16、焊接固定点。
具体实施方式
18.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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
19.请参阅图1-图3，本实用新型公开了一种小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，包括测量模块本体1、辅助散热片2及空心铆钉3，所述辅助散热片2位于测量模块本体1的两侧，并通过空心铆钉3与测量模块本体1铆接，设计了辅助散热结构，在测量模块本体1的两侧安装辅助散热片2以复合的热交换模式来散热，两者的接触面之间涂上一层导热膏15，其发出的热量可更有效地传导出去，加快散热效果，提高工作性能；
20.所述测量模块本体1包括电路板4、气压计检测芯片5、运动检测芯片6、磁传感器芯片7、排阻8、电容电子元器件9、电源管理ic10及led指示灯11，所述气压计检测芯片5、运动检测芯片6、磁传感器芯片7、排阻8、电容电子元器件9、电源管理ic10及led指示灯11依次集成于电路板4上，所述电路板4的后侧设有邮票孔焊盘12，通过spi通讯协议输出3轴陀螺仪角度数据、3轴加速度数据、气压、温度数据及3轴磁场强度数据，支持多档编程可调陀螺仪、加速度检测范围，支持2.7v至5.5v宽电压供电，有独立led灯进行状态显示，模块小，可便捷贴片安装与航模无人机、玩具、平衡车等设备上。
21.具体的，所述测量模块本体1的两侧设有定位孔13，所述辅助散热片2上设有对接孔14，通过空心铆钉3使定位孔13和对接孔14相接合。
22.本实施方案中，定位孔13用于通过空心铆钉3和对接孔14接合，同时方便与其他pcb组装。
23.具体的，所述辅助散热片2呈l型结构，且辅助散热片2与测量模块本体1的接合部之间填充有导热膏15。
24.本实施方案中，辅助散热片2吸收了热量以后，用对流的形式将热散发掉，两者的接触面之间涂上一层导热膏15，其发出的热量可更有效地传导出去。
25.具体的，所述电路板4的规格为21x19cm，所述邮票孔焊盘12做电镀石墨化处理。
26.本实施方案中，模块小，可便捷贴片安装与航模无人机、玩具、平衡车等设备上，在pcb组装过程中通常使用两种类型的技术，通孔和表面贴装，目前，当需要将单个模块板安装在另一个pcb的顶部时，还有另一种技术正在变得普遍，这种技术称为板对板焊接，在印刷电路板制造中，逐渐变细的孔，也称为邮票孔，变得越来越普遍，板与板之间用邮票孔连接，主要起到支承作用，板不会散掉。
27.具体的，所述电路板4的前侧设有焊接固定点16，且焊接固定点16位于电路板4的两端。
28.本实施方案中，当电路板4与其他pcb板焊接时，焊接固定点16用于起到固定作用。
29.具体的，所述运动检测芯片6集成了3轴mems陀螺仪和3轴mems加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器dmp。
30.本实施方案中，运动检测芯片6的型号为mpu-60x0，可用i2c接口连接一个第三方的数字传感器，扩展之后就可以通过其i2c或spi接口输出一个9轴的信号，也可以通过其i2c接口连接非惯性的数字传感器，其对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位的adc，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量，为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为
±
250，
±
500，
±
1000，
±
2000
°
dps，加速度计可测范围为
±
2，
±
4，
±
8，
±
16g，一个片上1024字节的fifo，有助于降低系统功耗。
31.本实用新型的工作原理及使用流程：在使用时，通过spi通讯协议输出3轴陀螺仪角度数据、3轴加速度数据、气压、温度数据及3轴磁场强度数据，支持多档编程可调陀螺仪、加速度检测范围，测量数据数字输出，不需要外部时钟电路，支持2.7v至5.5v宽电压供电，有独立led灯进行状态显示，模块小，可便捷贴片安装与航模无人机、玩具、平衡车等设备上，在测量模块本体1的两侧安装辅助散热片2以复合的热交换模式来散热，两者的接触面之间涂上一层导热膏15，其发出的热量可更有效地传导出去，加快散热效果，提高工作性能。
32.综上所述，该小型可贴片安装于无人机的复合惯性测量模块，通过spi通讯协议输出3轴陀螺仪角度数据、3轴加速度数据、气压、温度数据及3轴磁场强度数据，支持多档编程可调陀螺仪、加速度检测范围，支持2.7v至5.5v宽电压供电，有独立led灯进行状态显示，模块小，可便捷贴片安装与航模无人机、玩具、平衡车等设备上；设计了辅助散热结构，在测量模块本体1的两侧安装辅助散热片2以复合的热交换模式来散热，两者的接触面之间涂上一层导热膏15，其发出的热量可更有效地传导出去，加快散热效果，提高工作性能。
33.需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。