Princip a klasifikace mlhy
(1)princip
Princip mlhy se ve fyzice nazývá Sagnacův jev. V uzavřené světelné dráze se dva paprsky světla ze stejného zdroje interferují, když se sbíhají do stejného detekčního bodu. Pokud se uzavřená světelná dráha otáčeje vzhledem k setrvačnému prostoru, paprsek šířící se v kladném a záporném směru vytvoří rozdíl světelných drah, který je úměrný rychlosti horního úhlu natočení. Rychlost úhlu natočení se vypočítá pomocí fázového rozdílu měřeného fotoelektrickým detektorem.
Z vzorce vyplývá, že čím delší je vlákno, tím větší je optický poloměr chůze a tím kratší je optická vlnová délka. Čím výraznější je interferenční efekt. Čím větší je tedy objem mlhy, tím vyšší je přesnost. Sagnacův jev je v podstatě relativistický jev, který je velmi důležitý pro návrh vlhkosti.
Princip mlhy spočívá v tom, že z fotoelektrické trubice je vyslán paprsek světla, který prochází vazebním členem (jeden konec prochází třemi zarážkami). Dva paprsky vstupují do prstence v různých směrech skrz prstenec a poté se vracejí po jednom kruhu, kde probíhá koherentní superpozice. Vrácené světlo se vrací k LED diodě a detekuje intenzitu pomocí LED diody. Princip mlhy se zdá být jednoduchý, ale nejdůležitější je, jak eliminovat faktory, které ovlivňují optickou dráhu dvou paprsků – což je zásadní problém mlhy.
Princip gyroskopu s optickými vlákny
(2)klasifikace
Podle principu fungování lze vláknové optické gyroskopy rozdělit na interferometrické vláknové optické gyroskopy (I-FOG), rezonanční vláknové optické gyroskopy (R-FOG) a stimulované Brillouinovy rozptylové vláknové optické gyroskopy (B-FOG). V současné době je nejvyspělejším vláknovým optickým gyroskopem interferometrický vláknový optický gyroskop (první generace vláknového optického gyroskopu), který je široce používán. Používá vícezávitovou vláknovou cívku pro zesílení Sagnacova jevu. Na druhou stranu, dvoupaprskový prstencový interferometr složený z vícezávitové jednomódové vláknové cívky může poskytnout vysokou přesnost, což činí celou strukturu složitější.
Podle typu smyčky lze mlhu rozdělit na mlhu s otevřenou smyčkou a mlhu s uzavřenou smyčkou. Gyroskop s optickými vlákny s otevřenou smyčkou (Ogg) má výhody jednoduché struktury, nízké ceny, vysoké spolehlivosti a nízké spotřeby energie. Nevýhodou Ogg je naopak špatná linearita vstupu a výstupu a malý dynamický rozsah. Proto se používá hlavně jako úhlový senzor. Základní strukturou interferometru s otevřenou smyčkou IFOG je prstencový dvoupaprskový interferometr. V důsledku toho se používá především v situacích s nízkou přesností a malým objemem.
Index výkonu mlhy
Mlha se používá hlavně k měření úhlové rychlosti a jakékoli měření je chyba.
(1)hluk
Mechanismus šumu mlhy je soustředěn hlavně v optické nebo fotoelektrické části detekce, která určuje minimální detekovatelnou citlivost vlhkosti. U vláknově-optických gyroskopů (FOG) je parametrem charakterizujícím výstupní bílý šum úhlové rychlosti koeficient náhodné chůze detekčního pásma. V případě pouze bílého šumu lze definici koeficientu náhodné chůze zjednodušit jako poměr naměřené stability předpětí k druhé odmocnině detekčního pásma v daném pásmu.
Pokud existují jiné typy šumu nebo driftu, obvykle používáme Allanovu analýzu rozptylu k získání koeficientu náhodné procházky vhodnou metodou.
(2)Nulový posun
Při použití mlhy je nutný výpočet úhlu. Úhel se získá integrací úhlové rychlosti. Bohužel se drift po dlouhé době akumuluje a chyba se zvětšuje a zvětšuje. Obecně řečeno, u aplikací s rychlou odezvou (krátkodobě) má šum významný vliv na systém. Nicméně u navigačních aplikací (dlouhodobě) má nulový drift na systém významný vliv.
(3) Měřítko (měřítkový faktor)
Čím menší je chyba měřítka, tím přesnější je výsledek měření.
Společnost Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. se sídlem v čínském „Silicon Valley“ – Beijing Zhongguancun, je high-tech podnik zaměřený na služby domácím i zahraničním výzkumným institucím, výzkumným ústavům, univerzitám a vědeckovýzkumným pracovníkům v podnicích. Naše společnost se zabývá především nezávislým výzkumem a vývojem, návrhem, výrobou a prodejem optoelektronických produktů a poskytuje inovativní řešení a profesionální, personalizované služby pro vědecké výzkumníky a průmyslové inženýry. Po letech nezávislých inovací vytvořila bohatou a dokonalou řadu fotoelektrických produktů, které se široce používají v komunálním, vojenském, dopravním, energetickém, finančním, vzdělávacím, lékařském a dalších odvětvích.
Těšíme se na spolupráci s vámi!
Čas zveřejnění: 4. května 2023