[实用新型]一种微惯性测量单元

说明书

本实用新型公开了一种微惯性测量单元，包括MEMS IMU产品安装壳体、含有MEMS传感器的电路板组件、MEMS IMU产品盖板；电路板组件安装在MEMS IMU产品安装壳体内，电路板组件和MEMS IMU产品安装壳体之间具有定位台面；电路板组件包括电源管理模块、嵌入式数字处理模块、时钟管理模块、MEMS角速率传感器模块A、MEMS角速率传感器模块B、MEMS加速度传感器、对外串行总线接口模块，电源管理模块、嵌入式数字处理模块、时钟管理模块、MEMS角速率传感器模块A、MEMS角速率传感器模块B、MEMS加速度传感器、对外串行总线接口模块均锡焊在电路板上。本实用新型从根本上消除低频过载对MEMS角速率传感器的影响，并解决MEMS IMU产品在高频冲击适应性差的问题。

技术领域

本实用新型涉及惯性测量技术领域，具体为一种微惯性测量单元。

背景技术

IMU(惯性测量单元，Inertial Measurement Unit)是一种实时测量载体相对于惯性空间的运动参数(包含沿载体三个轴向的线加速度和绕载体三个轴向转动的角速率)的产品。目前IMU产品分成两类：一种是基于光纤陀螺或机械陀螺、石英挠性加表等高精度惯性传感器的IMU，面向于战略或战术级惯性导航应用；另外一种基于MEMS(微机电系统，Micro-Electro Mechanical Systems)惯性传感器的IMU，主要是针对消费娱乐级应用。

近年来随着半导体技术的发展，MEMS IMU的性能有了很大提升，角速率测量精度能达到0.1°/h，加速度测量精度能达到0.1mg，完全能满足战术级和工业级应用。特别是物联网、人工智能、信息化战争的发展，使具有小体积、低功耗、低成本、批量化生产方便、环境适应性强等优点的MEMS IMU 有了更广泛的应用，使其从娱乐级消费电子产品领域，迅速扩张到工业机器人、汽车自动驾驶、无人飞行器、精细化农业、铁路轨道检测、电力线路巡查、森林植被监控等工业应用，及智能弹药、精确制导等军事领域。

市场上MEMS IMU产品大多采用如下描述的架构，首先将MEMS传感器焊接至电路板制作传感器组件，其次将传感器组件采用螺钉或粘胶形式固定在IMU产品基体上，最后通过柔性线缆或焊线的方式将各个组件连接至一起，组成产品。

一般MEMS IMU产品使用环境复杂，会比较恶劣，特别是无人飞行器、精确制导弹药等应用。一些过载、冲击、振动等外部干扰会影响MEMS传感器工作，从而导致产品测量精度变差。一般工程上都会采用减震设计，但是减震器只是会对一定频段内的振动有抑制效果，并不能解决低频过载和高频冲击对产品的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微惯性测量单元，从根本上消除低频过载对MEMS角速率传感器模块的影响，并解决MEMS IMU产品在高频冲击适应性差的问题，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微惯性测量单元，包括MEMS IMU产品安装壳体、含有MEMS传感器的电路板组件、MEMS IMU产品盖板；所述电路板组件安装在MEMS IMU产品安装壳体内，电路板组件和MEMS IMU产品安装壳体之间具有定位台面，MEMS IMU产品安装壳体扣合安装MEMS IMU产品盖板；所述电路板组件包括电源管理模块、嵌入式数字处理模块、时钟管理模块、MEMS角速率传感器模块A、MEMS角速率传感器模块B、MEMS加速度传感器、对外串行总线接口模块，电源管理模块、嵌入式数字处理模块、时钟管理模块、 MEMS角速率传感器模块A、MEMS角速率传感器模块B、MEMS加速度传感器、对外串行总线接口模块均锡焊在电路板上。

进一步地，所述MEMS角速率传感器模块A和MEMS角速率传感器模块B采用偶数阵列的MEMS角速率传感器实现。

进一步地，所述MEMS角速率传感器模块A、MEMS角速率传感器模块 B偶数阵列采用对称布局。