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专利名称：提高角速度传感器精度的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种角速度传感器误差校正领域，更具体地，涉及一种提高角速度传感器精度的装置。
背景技术：
目前的角速度传感器都存在“零偏”漂移现象，不同精度的角速度传感器漂移程度不一。目前一般采用对角速度传感器输出的角速度值积分，得到传感器的转动角度。如果不对“零偏”漂移进行校正或处理，将导致测量结果的误差。而且这个误差随时间的加长而增大。即使在传感器静止的状态，因为“零偏”的存在，过一段时间以后得到的结果是:角速度传感器转动了一定的角度。时间越长这个角度越大，但实际上角速度传感器并没有转动；而且这个“零偏”不是一个固定值，不能用简单的“加”或“减”的方法校正。现有技术中对“零偏”的校正方法是:让角速度传感器处于静止状态，将输出的角速度值滤波得到一个“零偏”值，并保存。在以后的读取角速度传感器的角速度值后，用减去这个“零偏”值的方法，得到实际的角速度值。现有技术的缺陷:一是必须让角速度传感器静止才能进行“标零偏”;二是随着温度等其他因素的影响，“零偏”也在发生变化，用这个方法不能及时的校正“零偏”。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种提高角速度传感器精度的装置，能够解决现有技术中存在的无法及时校正角速度传感器“零偏”的问题。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:本实用新型提供了一种提高角速度传感器精度的装置，包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器，其中，第一角速度传感器和第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度，第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。优选地，第一角速度传感器和第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧。优选地，安装时，第一角速度传感器的测量轴和第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。优选地，在物体转动时，第一角速度传感器的输出角速度的方向与第二角速度传感器的输出角速度的方向相反。优选地，第一角速度传感器与第二角速度传感器同规格、同批次。本实用新型的技术效果:1.由于本实用新型中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式，不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作，可以及时的校正角速度传感器的“零偏”;2.由于本实用新型中对于需要长时间运行，并且中途不能静止的角速度传感器提供了一种动态“标零偏”，不受温度环境等影响；3.由于本实用新型采用的是普通的角速度传感器，可以获得较精确的角速度值，降低了系统成本。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示出了根据本实用新型实施例一的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图；图2示出了根据本实用新型实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置的俯视结构不意图；图3示出了根据本实用新型实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置的侧视结构不意图；图4示出了根据本实用新型实施例三的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图；图5示出了根据本实用新型实施例四的一种提高角速度传感器精度的方法的流程图；图6示出了根据本实用新型实施例五的一种提高角速度传感器精度的方法的流程具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。实施例一图1示出了根据本实用新型实施例一的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图；如图1所示，该装置包括:第一角速度传感器10和第二角速度传感器20，其中，第一角速度传感器10和第二角速度传感器20用于同时测量同一物体旋转时的角速度，第一角速度传感器10和第二角速度传感器20反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。安装时，将第一角速度传感器10和第二角速度传感器20安装在PCB板的同一面(左右对称安装方式)，第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行，同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。本实用新型的实施例中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式，不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作，可以及时的校正角速度传感器的“零偏”。实施例二图2和图3分别示出了根据本实用新型实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置俯视的结构示意图和侧视的结构示意图；如图2和图3所示，安装时，在PCB板的两面(上下对称安装方式)对称的安装第一角速度传感器10和第二角速度传感器20,第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行，条件允许情况下，尽量将第一角速度传感器10和第二角速度传感器20布置在需要测量的物体的转动轴上，同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。实施例三图4示出了根据本实用新型实施例三的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图；如图4所示，第一角速度传感器10和第二角速度传感器20还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧(前后对称安装方式)，此时，第一角速度传感器10和第二角速度传感器20安装在PCB板的同一面，第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行，同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。在物体转动时，第一角速度传感器10的输出角速度的方向与第二角速度传感器20的输出角速度的方向相反。第一角速度传感器10与第二角速度传感器20为同规格、同批次的角速度传感器。上述实施例所用的是单轴角速度传感器，而对于双轴的测量系统可以采用以上的几种安装方式的不同组合来实现。对于三轴的测量系统可以增加一块相互垂直的并与第三轴平行的PCB板，在这块PCB上安装两个角速度传感器。保证角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴平行，两个角速度传感器测量方向相反。对于直接采用三轴角速度传感器的系统，可以用三个三轴传感器实现每个轴向都有两个相互平行且方向相反的角速度值输出。实际安装时可以采用左右对称安装方式或前后对称安装方式，与上下对称的安装方式结合。这样可以避免采用三个单轴角速度传感器时需要使用第二块PCB板的问题，可以缩小系统体积。本实用新型的实施例中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式，不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作，可以及时的校正角速度传感器的“零偏”;对于需要长时间运行，并且中途不能静止的角速度传感器提供了一种动态“标零偏”，不受温度环境等影响；采用的是普通的角速度传感器，可以获得较精确的角速度值，降低了系统成本。实施例四图5示出了根据本实用新型实施例四的一种提高角速度传感器精度的方法的流程图；如图5所示，该方法包括，步骤S501，将第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧；在安装时，第一角速度传感器和第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧；第一角速度传感器的测量轴和第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。第一角速度传感器与第二角速度传感器同规格、同批次。步骤S502，物体开始转动；在物体转动时，第一角速度传感器的输出角速度的方向与第二角速度传感器的输出角速度的方向相反。步骤S503，分别读取第一角速度传感器和第二角速度传感器的输出角速度值Ga和Gb，则:Ga=G+ Δ GaGb=-G+Λ Gb，其中，Λ Ga、AGb分别为所述第一角速度传感器和第二角速度传感器的零偏值，G是实际的角速度值；步骤S504，将Ga=G+ Λ Ga与Gb=-G+ Δ Gb两个公式相减，得出:Ga-Gb=G+ΔGa- (—G+ΔGb)即，Ga_Gb=2G+Λ Ga - AGb ；步骤 S505，将 Ga_Gb=2G+ Λ Ga - Λ Gb 除以 2，得出，(Ga-Gb) /2=26/2+ (AGa- Λ Gb) /2SP，(Ga-Gb)/2=G+(AGa_ Λ Gb)/2，从而得出物体转动的角速度。从上面描述可以看出:“零偏”对输出结果(Ga_Gb)/2的影响是两个传感器“零偏”的差值再除以2。“零偏”对输出结果(Ga-Gb) /2的影响大大减小了。如果考虑对于同一型号、同一批次的角速度传感器其“零偏”值的范围是非常接近，可以近似的认为AGa-AGb的平均值为0，这样可以忽略“零偏”对输出结果的影响了，采用差值除以2的方式可以更快捷的得到角速度值。实施例五图6示出了根据本实用新型实施例五的一种提高角速度传感器精度的方法的流程图；如图6所示，该方法还包括:步骤S601，将Ga=G+ Λ Ga与Gb=-G+ Δ Gb两个公式相加；得出:Ga+Gb=G+ΔGa+ (-G+ΔGb)Ga+Gb=G-G+ Δ Ga+ Δ Gb[0061 ] Ga+Gb= Δ Ga+ Δ Gb ；步骤S602，将Ga+Gb= Λ Ga+Λ Gb除以2得出零偏的平均值，即，(Ga+Gb )/2= ( Δ Ga+ Λ Gb ) /2 ;步骤S603，用 Ga- ( Λ Ga+Λ Gb)/2 或-Gb- ( Λ Ga+Λ Gb)/2 即可得出物体转动时的经过校正的角速度值。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:1.由于本实用新型中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式，不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作，可以及时的校正角速度传感器的“零偏”;2.由于本实用新型中对于需要长时间运行，并且中途不能静止的角速度传感器提供了一种动态“标零偏”，不受温度环境等影响，同时采用差值除以2的方式可以更快捷的得到角速度值；3.由于本实用新型采用的是普通的角速度传感器，可以获得较精确的角速度值，降低了系统成本。以上所述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。
权利要求1.一种提高角速度传感器精度的装置，其特征在于，包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器，其中， 所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度，所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器反向、对称的安装在所述同一物体的转动轴的两侧。
2.根据权利要求1所述的提高角速度传感器精度的装置，其特征在于，所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在所述同一物体的转动轴的同侧。
3.根据权利要求1或2所述的提高角速度传感器精度的装置，其特征在于，安装时，所述第一角速度传感器的测量轴和所述第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。
4.根据权利要求1或2所述的提高角速度传感器精度的装置，其特征在于，在物体转动时，所述第一角速度传感器的输出角速度的方向与所述第二角速度传感器的输出角速度的方向相反。
5.根据权利要求1所述的提高角速度传感器精度的装置，其特征在于，所述第一角速度传感器与所述第二角速度传感器同规格。
专利摘要本实用新型提供了一种提高角速度传感器精度的装置，包括第一角速度传感器和第二角速度传感器，其中，第一角速度传感器和第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度，第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。由于本实用新型中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式，不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作，可以及时的校正角速度传感器的“零偏”。
文档编号G01P21/02GK202956392SQ20122049814
公开日2013年5月29日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者黄喜荣 申请人:北京同步科技有限公司