光纖陀螺儀
系統(tǒng)設(shè)計(jì):DC檢測方法[1]
Ep:hObWG) mU"Am0Bdjq 使用理想元件,輸出
光電流(I)為
m*YfbOhs#
k_uI&, oE6`]^^ 其中
φs 是薩格納克相移 , Io 是以零角速度情況計(jì)算出的電流
!"&-k:|g
8nL9#b EUVD)+it P 是
光源光功率, σ 是光電檢測器的響應(yīng)度(在我們的案例中等于1)。在等式(2)中將光功率除以2是因?yàn)樵隈詈掀魈幑β蕮p失了一半。 一旦
φs 確定了, 我們可以計(jì)算
fE_%,DJE(
=f [/Pv C`.eJF 其中 L 是
光線長度, D 是環(huán)直徑, λ 是光源
波長,由此來確定環(huán)路Ω 的角速度。注意,由于等式(1)具有余弦,因此直流技術(shù)無法區(qū)分正負(fù)速度。
[h !i{QD 圖1 FOG DC檢測布局
cP\z*\dS 光纖陀螺儀系統(tǒng)設(shè)計(jì):相位調(diào)制方法[1]
:U=3*f.{ b)M-q{ 當(dāng)嘗試測量非常低的角旋轉(zhuǎn)速率時(shí),DC方法不是很準(zhǔn)確,所以通常使用相位調(diào)制技術(shù)。 對于該設(shè)置,光檢測信號
%d*0"<v gK@`0/k{ t\'MB 將相位調(diào)制器幅度選擇到+/-0.9 rad ,給出最大化J1(Φm) = 0.581517 的項(xiàng)Φm = 1.8 。提取調(diào)制頻率ωm的余弦級數(shù)
D~Ef%!& `9gV8u _0FMwC#DY 公式3得到角速度。我們可以重新排列找到φ_𝑠,然后再次使用公式(3)找到角速度。 注意,在這種情況下,由于等式(5)具有正弦關(guān)系,所以我們可以確定角速度的大小和方向。另外,在這種情況下, 在等式(2)中,零速電流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因?yàn)樵诠獾竭_(dá)光電二極管的時(shí)候,其功率已經(jīng)被耦合器減半了三次。
,zr,>^v 圖2 OptiSystem設(shè)計(jì)的調(diào)制技術(shù)原理圖(資料來源:REF)(注:光纖偏振器未包含在設(shè)計(jì)中) jSH.e?
JtsXMZz 對于以下的OptiSystem設(shè)計(jì),角速度已設(shè)置為7.27e-5rad / s(地球的轉(zhuǎn)速)。 I-FOG的設(shè)置顯示在紅色框中(在全局
參數(shù)下)。 通過使用相移分量來應(yīng)用薩格納克相移,計(jì)算如下:
xx|D#Z}G
R9Wr? mEu2@3^E } 在這里,我們根據(jù)前面的方程,使用C ++組件來計(jì)算角速度。 測得的角速度(在C ++組件下顯示為結(jié)果)為7.29e-5rad / s。
4;3Vc% 圖3 FOG 相位調(diào)制
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http://www.jgorasia.com/Files/Spring10/Instrumentation/FOGreport.pdf (Accessed 24 Jan 2017).
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軟件感興趣的,可以聯(lián)系-訊技光電17621763047