一种敏感环零偏测试仪的制作方法

1.本发明涉及敏感环测试领域，尤其涉及一种敏感环零偏测试仪。


背景技术：

2.敏感环是陀螺仪上一个重要的部件，而敏感环的零偏稳定性是陀螺仪质量的一个重要指标。零偏就是当输入角速率为零时，陀螺的输出量。测量零偏稳定性，必须要有一个平整的平台，这个平台必须相对静止，无震动。测量零偏稳定性时，必须在不同温度下采样测试，通常温度范围在-50℃～90℃，升温(降温)速率在每秒1℃。目前市面上使用的高低温老化箱满足不了敏感环零偏稳定性测试的苛刻环境，它们升温技术采用的是电阻加热，制冷技术采用的冷媒加上压缩机，由升温和制冷组合而成。而压缩机在工作时会产生振动，通过冷媒介质传递给平台，无法满足相对静止的工作环境。
3.如果采用半导体制冷器(tec)技术，又将面临着散热的难题。半导体制冷器是利用半导体材料的珀尔帖效应制作而成，所谓珀尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体组成的电偶时，其一端发热，一端散热。通过改变电流的方向和大小，可以实现冷热切换和升温(降温)速率变化，以及温控范围。但是当半导体制冷器同处一室时，热端和冷端的热源会发生辐射，从而进行热交换，最终会达到热平衡，因此如何防止半导体制冷器进行热交换又是一个新难题。测量敏感环零偏稳定性时，由于对环境要求温差大，速率快，采用翅片散热器不能满足散热速率要求，采用水冷散热器又存在水流冲击和震动问题，也不能满足测试环境。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种敏感环零偏测试仪，用以解决目前测量敏感环的零偏稳定性时无法同时满足温差大、速率快、相对静止和无震动的测试环境的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提出了一种敏感环零偏测试仪，包括：支架、热管散热器、半导体制冷器、电控箱、箱体、和用于放置敏感环的测试平台，所述热管散热器固定于所述支架上，所述半导体制冷器固定于所述热管散热器上，所述测试平台固定于所述半导体制冷器和所述热管散热器上，所述箱体固定于所述测试平台上，所述半导体制冷器和所述敏感环电连接所述电控箱。
6.进一步地，所述热管散热器包括基板、热管和翅片，所述基板固定于所述支架上，所述翅片固定于所述基板上，所述热管贯穿所述翅片嵌入所述基板中。
7.进一步地，所述箱体底部开设有与所述测试平台大小相同的开口，所述箱体包括内壳体、外壳体、隔热层和测试门，所述隔热层设于所述内壳体和所述外壳体之间，所述测试门可旋转的连接所述外壳体。
8.进一步地，还包括显示器和测试插座，所述显示器电连接所述电控箱，所述敏感环通过接所述测试插座连接所述电控箱。
9.进一步地，所述热管为内部中空的铜管，所述热管内部为真空状态并灌有工作液
体。
10.进一步地，所述半导体制冷器的一面通过导热硅胶粘贴于所述基板上，所述半导体制冷器的另一面通过导热硅胶连接所述测试平台。
11.进一步地，所述内壳体顶部设有用于安装摄像头和发光二极管的安装孔，所述摄像头和所述发光二极管电连接所述电控箱。
12.进一步地，所述箱体上设有过线的缺口，所述测试门上设有用于防止热量泄露的密封条。。
13.本发明具有以下有益效果：
14.本发明的一种敏感环零偏测试仪，将敏感环设于测试平台上的箱体内，通过半导体制冷器对箱体内进行升温时，通过热管散热器对半导体制冷器进行降温，通过半导体制冷器对箱体内进行降温时，通过热管散热器对半导体制冷器进行升温，使半导体制冷器与热管散热器连接的一端不会与半导体制冷器连接测试平台的一端产生热交换，通过电控箱控制输入半导体制冷器的电流大小与方向调节箱体内的升温或降温的速率，从而为测量敏感环的零偏稳定性提供温差大、速率快、相对静止和无震动的测试环境。
15.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1是本发明优选实施例的一种敏感环零偏测试仪的结构示意图；
18.图2是本发明优选实施例的一种敏感环零偏测试仪去除箱体后的结构示意图；
19.图3是本发明优选实施例的一种敏感环零偏测试仪的热管散热器的结构示意图；
20.图4是本发明优选实施例的箱体的内壳体的结构示意图。
21.图中各标号表示：
22.100、支架；200、热管散热器；201、基板；202、热管；203、翅片；300、半导体制冷器；400、电控箱；500、箱体；501、内壳体；502、外壳体；503、隔热层；504、测试门；600、敏感环；700、测试平台；800、显示器；900、测试插座。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
24.如图1至图4所示，本实施例的敏感环零偏测试仪，包括：支架100、热管散热器200、半导体制冷器300、电控箱400、箱体500、和用于放置敏感环600的测试平台700，热管散热器200固定于支架100上，半导体制冷器300固定于热管散热器200上，测试平台700固定于半导体制冷器300和热管散热器200上，箱体500固定于测试平台700上，半导体制冷器300和敏感环600电连接电控箱400。
25.本实施例的敏感环零偏测试仪将敏感环600设于测试平台700上的箱体500内，通过半导体制冷器300对箱体500内进行升温时，通过热管散热器200对半导体制冷器300进行
降温，通过半导体制冷器300对箱体500内进行降温时，通过热管散热器200对半导体制冷器300进行升温，使半导体制冷器300与热管散热器200连接的一端不会与半导体制冷器300连接测试平台700的一端产生热交换，通过电控箱400控制输入半导体制冷器300的电流大小与方向调节箱体500内的升温或降温的速率，从而为测量敏感环600的零偏稳定性提供温差大、速率快、相对静止和无震动的测试环境。
26.本实施例中，热管散热器200包括基板201、热管202和翅片203，基板201固定于支架100上，翅片203固定于基板201上，热管202贯穿翅片203嵌入基板201中。
27.其中，热管202为内部中空的铜管，热管202内部为真空状态并灌有工作液体，热管202的一端嵌入基板201中，另一端贯穿多层翅片203，为了增加对半导体制冷器的散热(升温)效果，在基板201上可以设置多组翅片203，且每组翅片203均有多层翅片203，每组翅片203中可以穿过多个热管202，本实施例中共设置有四组翅片203，每组翅片203中设置有四根热管202，在其它的实施例中，还可以设置例如三组、两组、五组翅片203，以及每组翅片203中设置例如两根、三根、五根热管。
28.当基板201安装半导体散热器300的一面接触热源时，基板201将热源传导给热管202，热管202两端便形成温差，热管202中的液体在真空中迅速气化，将热量迅速传递到另一端，同时在传递过程中将热量传递给每层翅片203，通过翅片203的表面积来自然散热，这种散热没有震动，散热效果明显优于翅片散热器，接近于水冷散热器，能满足敏感环的测试环境。
29.本实施例中，箱体500底部开设有与测试平台700大小相同的开口，箱体500包括内壳体501、外壳体502、隔热层503和测试门504，隔热层503设于内壳体501和外壳体502之间，测试门504可旋转的连接外壳体502。
30.内壳体501为钣金结构，能耐高低温不变形，内壳体501底面设有与测试平台700大小相同的开口，能使内壳体501套接与测试平台700上，内壳体501前面设有与测试门504大小相同的开口，为操作时进出通道，内壳体501下有一个缺口，是为与敏感环600连接的导线通过所用，避免关门时夹断导线，内壳体501以上的结构与外壳体502和隔热层503相同，内壳体501底部还具有外壳体502和隔热层503所没有的安装孔，在本实施例中，具体为五个安装孔，其中一个孔用于安装摄像头，便以观察箱体内的被测敏感环600，四周还开有用来安装发光二极管的安装孔，发光二极管用于照亮箱体内部，便于摄像头观察，摄像头和发光二极管电连接电控箱400。测试门504上有密封条，和隔热层503一防止内外热量泄露。
31.本实施例中，半导体制冷器300的一面通过导热硅胶粘贴于基板201上，半导体制冷器300的另一面通过导热硅胶连接测试平台700。
32.根据内壳体的容积，计算出热容功率，据此选择合适的半导体制冷器300功率和数量，用导热硅胶将半导体制冷器300相同面合理地贴在热管散热器200的基板201上，用导线与电控箱400相连，半导体制冷器300的另一面也涂上导热硅胶，将测试平台700放置其上，与热管散热器200的基板201粘接为一体，再将内壳体501罩在热管散热器200的基板201上，把测试平台700和半导体制冷器300罩入其中。
33.本实施例中，还包括显示器800和测试插座900，显示器800电连接电控箱400，敏感环600通过接测试插座900连接电控箱400。
34.在进行测试时，显示器800可以实时显示摄像头获取的敏感环600的状态以及各个
参数，测试插座900连接电控箱400，在更换不同型号的敏感环600时，直接将敏感环600通过导线连接测试插座900即可，更换更方便。
35.本实施例的工作原理：工作时，将被测敏感环600放在测试平台700，让敏感环600连接的导线通过门框下的缺口，再用隔热塞堵住缺口，减少箱体500内外热交换，关紧测试门504，启动电控箱400，显示器800可以显示箱体500内的被测敏感环600的实时状态和各个参数。当测试需要制冷时，半导体制冷器300的下面发热，上面制冷，随着输入电流的增大，冷热差距也越来越大，箱体500内迅速降温，半导体制冷器300的下面迅速发热，热管散热器200的基板201迅速吸热，通过热管202传递给翅片203，通过翅片203的表面积在空气中自然散热。随着输入电流的减小，冷热差距也越来越小，当冷热差距为零时，输入电流对半导体制冷器300进行换向，半导体制冷器300的下面开始制冷，上面开始发热，调节电流的大小，可以获得需要的升温(降温)速率，因为热管散热器200的基板201开始变冷，翅片203通过热管202开始将室温传递给热管散热器200的基板201，进行热交换，使基板201温度升高接近室温。箱体500内的温度会按着测试要求的速度上升，完成敏感环600在不同温度下的采集，进行无震动零偏测试。
36.本实施例的敏感环零偏测试仪通过半导体制冷器300对箱体500内进行升温或降温，通过热管散热器200对半导体制冷器300的进行降温或升温，使半导体制冷器300与热管散热器200连接的一端不会与半导体制冷器300连接测试平台700的一端产生热交换，通过电控箱400控制输入半导体制冷器300的电流大小与方向调节箱体500内的升温或降温的速率，从而为测量敏感环600的零偏稳定性提供温差大、速率快、相对静止和无震动的测试环境。
37.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。