Sumun periaate ja luokittelu
(1)periaate
Sumuilmiötä kutsutaan fysiikassa Sagnac-ilmiöksi. Suljetussa valopolussa kaksi samasta valonlähteestä tulevaa valonsädettä interferoituu, kun ne lähestyvät samaa havaintopistettä. Jos suljettu valopolku pyörii inertiavaruuteen nähden, positiiviseen ja negatiiviseen suuntaan etenevä säde tuottaa valopolkujen eron, joka on verrannollinen ylemmän pyörimiskulman nopeuteen. Pyörimiskulman nopeus lasketaan käyttämällä fotoelektrisen ilmaisimen mittaamaa vaihe-eroa.
Kaavan mukaan mitä pidempi kuidun pituus, sitä suurempi optinen kävelysäde ja lyhyempi optinen aallonpituus. Mitä voimakkaampi interferenssivaikutus on. Mitä merkittävämpi sumun määrä on, sitä suurempi on tarkkuus. Sagnac-ilmiö on pohjimmiltaan relativistinen ilmiö, jolla on suuri merkitys kosteusmittausten suunnittelussa.
Sumun periaate on, että valosähköisestä putkesta lähetetään valonsäde, joka kulkee kytkimen läpi (toinen pää menee kolmeen pysäyttimeen). Kaksi sädettä tulee renkaaseen eri suuntiin renkaan läpi ja palaa sitten yhden ympyrän ympäri koherenttia superpositiota varten. Palaava valo palaa LEDiin ja havaitsee LEDin läpi tulevan intensiteetin. Sumun periaate vaikuttaa yksinkertaiselta, mutta tärkeintä on poistaa tekijät, jotka vaikuttavat kahden säteen optiseen reittiin – sumun perustavanlaatuinen ongelma.
Kuituoptisen gyroskoopin periaate
(2)luokittelu
Toimintaperiaatteen mukaan kuituoptiset gyroskoopit voidaan jakaa interferometrisiin kuituoptisiin gyroskooppeihin (I-FOG), resonanssikuituoptisiin gyroskooppeihin (R-FOG) ja stimuloituun Brillouin-sirontaan perustuviin kuituoptisiin gyroskooppeihin (B-FOG). Tällä hetkellä kypsin kuituoptinen gyroskooppi on interferometrinen kuituoptinen gyroskooppi (ensimmäisen sukupolven kuituoptinen gyroskooppi), jota käytetään laajalti. Se käyttää monikierroskuitukelaa Sagnac-efektin tehostamiseksi. Toisaalta monikierroskuitukelasta koostuva kaksoissäderengasinterferometri voi tarjota suurta tarkkuutta, mikä tekee koko rakenteesta monimutkaisemman.
Silmukkatyypin mukaan sumu voidaan jakaa avoimen silmukan sumuun ja suljetun silmukan sumuun. Avoimen silmukan kuituoptisella gyroskoopilla (Ogg) on etuna yksinkertainen rakenne, alhainen hinta, korkea luotettavuus ja alhainen virrankulutus. Toisaalta Oggin haittoja ovat heikko tulo-lähtölineaarisuus ja pieni dynaaminen alue. Siksi sitä käytetään pääasiassa kulma-anturina. Avoimen silmukan IFOGin perusrakenne on rengasmainen kaksoissädeinterferometri. Näin ollen sitä käytetään pääasiassa tilanteissa, joissa tarkkuus on alhainen ja tilavuus pieni.
Sumun suorituskykyindeksi
Sumua käytetään pääasiassa kulmanopeuden mittaamiseen, ja mikä tahansa mittaus on virhe.
(1) melu
Sumun kohinamekanismi keskittyy pääasiassa optiseen tai fotoelektriseen havaitsemisosaan, joka määrittää kosteuden havaittavan pienimmän herkkyyden. Kuituoptisessa gyroskoopissa (FOG) kulmanopeuden valkoista kohinaa kuvaava parametri on havaitsemiskaistanleveyden satunnaiskävelykerroin. Pelkästään valkoisen kohinan tapauksessa satunnaiskävelykerroin voidaan yksinkertaistaa mitatun esijännitteen vakauden ja havaitsemiskaistanleveyden neliöjuuren suhteena tietyllä kaistanleveydellä.
Jos esiintyy muuntyyppistä kohinaa tai ajautumista, käytämme yleensä Allanin varianssianalyysia satunnaiskävelykertoimen laskemiseen sopivalla menetelmällä.
(2) Nolla-ajo
Kulmalaskentaa tarvitaan sumua käytettäessä. Kulma saadaan kulmanopeuden integroinnilla. Valitettavasti ajautuminen kasaantuu pitkän ajan kuluessa, ja virhe kasvaa koko ajan. Yleisesti ottaen nopean vasteen sovelluksissa (lyhytaikainen) kohina vaikuttaa merkittävästi järjestelmään. Navigointisovelluksissa (pitkäaikainen) nolla-ajautumisella on kuitenkin merkittävä vaikutus järjestelmään.
(3) Skaalauskerroin (skaalakerroin)
Mitä pienempi skaalauskertoimen virhe on, sitä tarkempi mittaustulos on.
Kiinan "Piilaaksossa" – Pekingin Zhongguancunissa – sijaitseva Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. on korkean teknologian yritys, joka on omistautunut palvelemaan kotimaisia ja ulkomaisia tutkimuslaitoksia, tutkimuslaitoksia, yliopistoja ja yritysten tieteellisen tutkimuksen henkilöstöä. Yrityksemme harjoittaa pääasiassa optoelektronisten tuotteiden itsenäistä tutkimus- ja kehitystyötä, suunnittelua, valmistusta ja myyntiä sekä tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja ja ammattimaisia, yksilöllisiä palveluita tieteellisille tutkijoille ja teollisuusinsinööreille. Vuosien itsenäisen innovaatiotoiminnan jälkeen se on muodostanut rikkaan ja täydellisen sarjan valosähköisiä tuotteita, joita käytetään laajalti kunnallis-, sotilas-, liikenne-, sähkö-, rahoitus-, koulutus-, lääketieteen ja muilla teollisuudenaloilla.
Odotamme innolla yhteistyötä kanssanne!
Julkaisun aika: 04.05.2023