企业视频展播,请点击播放视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司
光纤陀螺是基于光纤通信和集成光学发展而来的一种新型现代陀螺仪,常用来测量物体相对于惯性空间的角速度或转动角度的无自转质量。作为一种新型的传感器,光纤陀螺的性能非同小可。与传统的机械类电类传感器相比,它具有很多得天独厚的优势。光纤陀螺的结构较为简单,不需要太多的机械元件,这样使得它的结构牢固,测量稳定。传感器的首要参数
微型光纤陀螺
企业视频展播,请点击播放
视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司
光纤陀螺是基于光纤通信和集成光学发展而来的一种新型现代陀螺仪,常用来测量物体相对于惯性空间的角速度或转动角度的无自转质量。作为一种新型的传感器,光纤陀螺的性能非同小可。与传统的机械类电类传感器相比,它具有很多得天独厚的优势。光纤陀螺的结构较为简单,不需要太多的机械元件,这样使得它的结构牢固,测量稳定。传感器的首要参数就是精度,而光纤陀螺的测量精度非常好,它拥有比传统传感器高3-5个数量级的测量精度和灵敏度。因为没有复杂的机械结构,在使用过程中,它的机械磨损比机械传感器要小的多,使用寿命更长,抵抗外力和冲击力的能力也更强;此外,它采用大规模的集成技术,可以直接进行模数转换,十分适合计算机的大型运算作业下使用;它的测量域不仅宽广,而且调节方便,只要改变光导纤维的长短,即可改练光纤陀螺的量程;由于光的反应速率极快,在理论上,光纤陀螺可以瞬间制动,不需要任何启动和反应时间。由此可见,在惯性传感领域,光纤陀螺的优势之大,应用之广。
所谓光纤陀螺仪是一种光纤传感器,广泛应用于导航定位领域。现在我们日常生活中常接触的一般都是电子式的各种陀螺仪,有压电陀螺仪,微机械陀螺仪,光纤陀螺仪,激光陀螺仪等,并且还可以和加速度计,磁阻芯片,GPS,做成惯性导航控制系统。光纤陀螺仪可分为干涉型、谐振型和布里渊型三大类,目前已经应用的是干涉型。闭环干涉型光纤陀螺仪产品已覆盖了从速率级到精密级的精度范围。光纤陀螺仪具有高可靠性、长寿命、小体积、轻质量、低功耗、力学环境适应性好、动态范围大、线性度好、频带范围宽、启动时间短等一系列特点。


光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克效应。萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光,以相反的方向进行传播,在汇合到同一探测点。微型光纤陀螺能完全保证陀螺在静止状态下顺、逆时针光波的光程相等。耦合器的功能在于使返回光耦合出一部分到探测器,作为陀螺的光输出。偏振器位于光纤环与耦合器之间,使单模光保持单偏振状态,从而消除光纤双折射变化对陀螺性能的影响。光纤陀螺仪的分类按照性能和应用的角度可分为速率级、术级和惯性战级等3个级别。速率级光纤陀螺已经产业化,主要应用于机器人、下建造隧道、地管道路径勘测装置和汽车导航等对精度要求不高的场合。
微型光纤陀螺主要的优势:无运动部件,使用寿命长;不受地球引力变化影响;全固化结构、抗冲击能力强;工艺相对简单,价格便宜;测量动态范围大、无预热时间、启动时间短。陀螺的应用领域主要是由陀螺零偏稳定性决定的。正是因为这些优点的存在, 光纤陀螺在今后相当长的一段时间内会成为陀螺市场上的主流的产品。微型光纤陀螺的发展方向主要有三个方面:一是继续提高陀螺精度,把零偏稳定性降低到0.001°/h~0.01°/h ,标度因数稳定性提高到优于10ppm。二是降低成本,技术上向集成光学方向发展,以利于批量生产, 提高可靠性和竞争力。三是提高工程化水平, 改善全温范围内的零偏稳定性和逐次启动的零偏重复性。
(作者: 来源:)