光纤陀螺 (00002)PPT幻灯片.pptx

光纤陀螺_(00002)PPT幻灯片光纤陀螺
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪简介
光纤陀螺仪基本原理
光纤陀螺仪分类
光纤陀螺仪的应用
光纤陀螺仪的应用前景
现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。作为光纤传感器的一种,光纤陀螺仪具有了更多的优点,它具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,就是因为这些优点,光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。
什么是光纤陀螺仪
光纤陀螺仪(fibre optic gyroscope)是一种利用萨格奈克( S a g n a c ) 效应测量旋转角速率ω的新型全固态惯性仪表。
光纤陀螺仪
传统陀螺仪
光纤传感器与传统传感器比较
干涉式光纤陀螺仪(I—FOG)
第一代光纤陀螺仪,目前应用最广泛。它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应,一个由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提供较高的精度,也势必会使整体结构更加复杂按照检测相位的方法可分为开环型和闭环型
开环干涉型光纤陀螺原理图
闭环干涉型光纤陀螺原理图
开&闭环光纤陀螺比较
开环光纤陀螺不带反馈,直接检测光输出,省去许多复杂的光学和电路结构,具有结构简单、价格便宜、可靠性高、消耗功率低等优点,缺点是靠增加单模光纤的长度来提高陀螺的灵敏度,输入一输出线性度差、动态范围小,主要用作角度传感器。
和开环IOFG相比,闭环IOFG多了一个反馈回路,它引入了反馈相移。闭环环节大大降低光源漂移的影响,扩大了光纤陀螺的动态范围,对光源强度变化和元件增益变化不敏感,陀螺漂移非常小,输出线性度和稳定性只与相位变换器有关,主要应用于中等精度的惯导系统,对光纤陀螺的小型化和稳定性有重要作用,是高精度光纤陀螺研究的主要趋势。
谐振腔光纤陀螺( R— FOG)
谐振腔光纤陀螺(R-FOG)是第 2代光纤陀螺。
谐振腔光纤陀螺结构图
谐振腔光纤陀螺( R— FOG)
谐振式光纤陀螺仪(R-FOG),是第二代光纤陀螺仪,采用环形谐振腔增强SAGNAC效应,利用循环传播提高精度,因此它可以采用较短光纤。R—FOG需要采用强相干光源来增强谐振腔的谐振效应,但强相干光源也带来许多寄生效应,如何消除这些寄生效应是目前的主要技术障碍。
与 I—FOG相比,R— FOG具有以下特点:
光纤长度短,降低了成本;
采用高相干光源,波长稳定性高;
检测精度高,动态范围大等。