適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，該敏感器包含：設置在任意平面上的機座；陀螺表頭，其通過壓塊與螺釘固定在機座上；功放板支架，其固定在機座上，正面面對陀螺表頭；功放板，其豎直固定于功放板支架正面，功放板表面正對陀螺表頭設置；小型化三通道功率運算放大器，其設置于功放板上；支撐柱，其豎直設置在機座上；伺服板，其架設在支撐柱上，并設置于陀螺表頭與功放板的上方；模塊化再平衡電路，其設置在伺服板上。本發(fā)明慣性姿態(tài)敏感器零件結(jié)構(gòu)簡單、需要加工零件數(shù)量少，裝配工藝簡單、易于加工、裝調(diào)和返修，成本低廉，可大批量生產(chǎn)，重量和體積均大幅減小、功耗低，可適用于對重量尺寸功耗有嚴格要求的微小衛(wèi)星。
【專利說明】適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種慣性姿態(tài)敏感器，具體涉及一種中低軌微小衛(wèi)星用小型化單自由度液浮慣性姿態(tài)敏感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天技術(shù)的發(fā)展，對各類衛(wèi)星特別是微小衛(wèi)星的重量、體積和功耗提出了越來越高的要求，對其配套的單機和載荷也提出了相應的要求。
[0003]現(xiàn)階段液浮慣性姿態(tài)敏感器的組成形式多樣，按照敏感器內(nèi)所含陀螺表頭的安裝方式來劃分主要有3正交、6正交和3+1S這三種模式。這三種慣性姿態(tài)敏感器分別含有3個、6個和4個表頭，零部件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復雜，裝調(diào)困難，同時重量、體積和功耗都比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，適用于某種有特殊應用要求的微小衛(wèi)星，零部件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡單，安裝便捷，重量輕，體積小，可以實現(xiàn)微小衛(wèi)星姿態(tài)測量的慣性姿態(tài)敏感器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特點是，該敏感器包含:
設置在任意平面上的機座；
陀螺表頭，其通過壓塊與螺釘固定在機座上；
功放板支架，其固定在機座上，正面面對陀螺表頭；
功放板，其豎直固定于功放板支架正面，功放板表面正對陀螺表頭設置；
小型化三通道功率運算放大器，其設置于功放板上；
支撐柱，其豎直設置在機座上；
伺服板，其架設在支撐柱上，并設置于陀螺表頭與功放板的上方；
模塊化再平衡電路，其設置在伺服板上。
[0006]上述小型化的三通道功率運算放大器內(nèi)部集成三個通道完全相同的功率運算放大器。
[0007]該敏感器包含有可整體拆卸的罩殼，該罩殼包含分別設在機座邊緣上的前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板和設置在該前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板頂部的頂蓋。
[0008]上述前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板和頂蓋通過設置在機座上的加強筋，以及螺釘固定組成罩殼。
[0009]上述機座上設有陀螺安裝孔，所述陀螺表頭通過壓塊和螺釘固定在陀螺安裝孔中。
[0010]上述前側(cè)板上設有插座板，插座板上設有接插件；該接插件電路連接至伺服板。
[0011]本發(fā)明一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器和現(xiàn)有技術(shù)的液浮慣性姿態(tài)敏感器相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明慣性姿態(tài)敏感器零件結(jié)構(gòu)簡單、需要加工零件數(shù)量少，裝配工藝簡單、易于加工、裝調(diào)和返修，成本低廉，可大批量生產(chǎn)，同時敏感器重量為3正交的1/4，6正交的1/6,3+lS的1/7，體積為3正交的1/3，6正交的l/8，3+lS的1/13，重量和體積均大幅減小、功耗低，可適用于對重量尺寸功耗有嚴格要求的微小衛(wèi)星；
本發(fā)明采用的小型化三通道功率運算放大器和模塊化再平衡電路所需元器件數(shù)量少，所占PCB板面積小，同時可靠性更高；
本發(fā)明的功放板縱向安裝方式增加了熱接觸面積，減少接觸熱阻，提高了散熱效率； 本發(fā)明設置加強筋提高了產(chǎn)品適應振動、沖擊等力學環(huán)境的能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器的機座部分示意圖；
圖3為本發(fā)明適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器的前側(cè)面示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖，進一步說明本發(fā)明的具體實施例。
[0014]如圖1并結(jié)合圖2所示，本發(fā)明公開一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，該敏感器包含有設置在任意平面上的機座7，機座7為平板結(jié)構(gòu)，機座7上表面設有用于安裝陀螺表頭10的安裝座，安裝座上設有橫向的陀螺安裝孔。陀螺表頭10的電源輸入由功放板3提供，陀螺表頭10的信號輸出至伺服板11。陀螺表頭10串設在陀螺安裝孔中，并通過設置在陀螺安裝孔四個頂點的壓塊8和螺釘將陀螺表頭10固定在陀螺安裝孔中。
[0015]在機座7上面對安裝陀螺表頭10的位置通過螺釘縱向固定有功放板支架5，該功放板支架5的正面面對陀螺表頭10。
[0016]功放板支架5的正面通過螺釘豎直固定有功放板3，該功放板3表面正對陀螺表頭10設置。
[0017]功放板支架5的背面焊接有小型化三通道功率運算放大器15，小型化三通道功率運算放大器15電路連接于功放板3。優(yōu)選的小型化三通道功率運算放大器15作為功放板3的器件之一，可直接安裝在功放板3的PCB板上。小型化的三通道功率運算放大器15內(nèi)部集成三個通道完全相同的功率運算放大器。與以往用于陀螺電機驅(qū)動的功率放大器相比，器件數(shù)量與所占PCB面積大幅減小，精度不變。
[0018]在機座7的四個頂角豎直設置有四組支撐柱4，四根支撐住4上架設有伺服板11，并通過固緊螺釘2固定在支撐柱4上。該伺服板11設置于所述陀螺表頭10與功放板3的上方。
[0019]伺服板11表面上焊接有模塊化再平衡電路14，模塊化再平衡電路14電路連接于伺服板11。優(yōu)選的，模塊化再平衡電路14作為伺服板11的器件之一，直接安裝在伺服板11的PCB板上。模塊化再平衡電路14作為全新設計的陀螺表頭控制電路，與以往伺服電路相比，所占PCB面積更小，且精度與可靠性指標更高?，F(xiàn)有技術(shù)中模塊化再平衡電路是由38個分離器件實現(xiàn)解調(diào)、校正、放大等功能，本發(fā)明中只由一個器件實現(xiàn)全部功能，器件體積大大縮小。通過理論計算，可靠性指標大為提高。[0020]適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器還包含有可整體拆卸的罩殼，該罩殼包含分別設在機座7四邊邊緣上的前側(cè)板17、后側(cè)板13、左側(cè)板6和右側(cè)板9，以及架設在在該前側(cè)板17、后側(cè)板13、左側(cè)板6、右側(cè)板9頂部的頂蓋I。該前側(cè)板17、后側(cè)板13、左側(cè)板6、右側(cè)板9和頂蓋I通過設置在機座7上的四個加強筋12及螺釘固定組成罩殼。該罩殼設置在敏感器的外層，作為敏感器的外形結(jié)構(gòu)。
[0021]如圖3所示，前側(cè)板17上設有插座板16，插座板16上設有兩個接插件18。兩個接插件18的輸入輸出均與伺服板11電路連接。
[0022]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，該敏感器包含: 設置在任意平面上的機座(7)； 陀螺表頭(10 )，其通過壓塊(8 )與螺釘固定在機座(7 )上； 功放板支架(5)，其固定在所述機座(7)上，正面面對陀螺表頭(10); 功放板(3)，其豎直固定于功放板支架(5)正面，功放板(3)表面正對陀螺表頭(10)設置； 小型化三通道功率運算放大器(15)，其設置于所述功放板(3)上； 支撐柱(4)，其豎直設置在所述機座(7)上； 伺服板(11)，其架設在所述支撐柱(4)上，并設置于所述陀螺表頭(10)與功放板(3)的上方； 模塊化再平衡電路(14)，其設置在所述伺服板(11)上； 所述陀螺表頭(10)的電源輸入連接功放板(3)，陀螺表頭(10)的信號輸出連接至伺服板(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，所述小型化的三通道功率運算放大器(15)內(nèi)部集成三個通道完全相同的功率運算放大器。
3.如權(quán)利要求1所述的適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，該敏感器包含有可整體拆卸的罩殼，該罩殼包含分別設在機座(7)邊緣上的前側(cè)板(17)、后側(cè)板(13)、左側(cè)板(6)、右側(cè)板(9)和設置在該前側(cè)板(17)、后側(cè)板(13)、左側(cè)板(6)、右側(cè)板(9)頂部的頂蓋(I)。
4.如權(quán)利要求3所述的適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，所述前側(cè)板(17 )、后側(cè)板(13 )、左側(cè)板(6 )、右側(cè)板(9 )和頂蓋(I)通過設置在機座(7 )上的加強筋(12)，以及螺釘固定組成罩殼。
5.如權(quán)利要求1所述的適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，所述機座(7)上設有陀螺安裝孔，所述陀螺表頭(10)通過壓塊(8)和螺釘固定在陀螺安裝孔中。
6.如權(quán)利要求3所述的適用于微小衛(wèi)星的小型化液浮慣性姿態(tài)敏感器，其特征在于，所述前側(cè)板(17)上設有插座板(16)，插座板(16)上設有接插件(18);該接插件(18)電路連接至伺服板(11)。
【文檔編號】G01C21/16GK103674026SQ201310648777
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】焦艦, 徐挺, 張明舉, 李曉紅, 吳勇, 應俊 申請人:上海新躍儀表廠