[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

H4P\hOK7r  
[6Uudiw  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, ju
8
',ZC  
sZ0g99eX  

图片:1-1PQ92129422J.png

-fb1cv~N  
*VAWTER, GREGORY A., et al. Developments in pursuit of a micro-optic gyroscope. No. SAND2003-0665. Sandia National Labs., Albuquerque, NM (US); Sandia National Labs., Livermore, CA (US), 2003. EG'7}W  
oc!biE`u  

图片:1-1PQ9213032342.png

PpX{+^z-%  
谐振检测 3N(8|wh  
保持载波处于谐振频率 e-nWD  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 N{?Tm`""  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 ?q
+8 /2  
 跟随平衡探测器输出的RC滤波器用于滤除输出端的突然变化，这种突然变化可能会使电路不稳定并在仿真过程中引起发散 9itdRa==  
*uk\O]  

图片:1-1PQ9213122R5.png

>VpP/Qf  
wxdh?sQ  
长度与探测器输出 g_3rEvf"4  
 仿真结果显示了平衡探测器输出与环形谐振器周长的变化关系 BsoFQw4$9  
 当dL = 0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率，下载端输出处于峰值，平衡检测器处于0 V >=.ch5h3J)  
 平衡探测器的输出随着环形谐振器的周长增加/减少而增加/减少 44Seq  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 F?yh23&_4  
J>,'P^  

图片:1-1PQ9213200417.png

eukX#0/^  
PID控制器 r< d?  
(H|%?F;{l  
生成相位调制信号 fS;m+D!j@  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 VZ9e~){xA  
 比例积分（PI）控制器计算与平衡检测器输出成比例的频率偏移 m)tI  
 跟随PI控制器的积分器产生相位调制器信号，该信号将载波频率移入环形谐振器 `<]P"G  
 跟随PI控制器输出的RC滤波器用于滤除输出端的突然变化，这种突然变化可能会使电路不稳定并在仿真过程中引起发散 '=@-aVp  
{,n
d_3"Vq  

图片:1-1PQ9213244615.png

D@/9+]-,  
仿真结果 7v4-hfN  
>tE
,8  
C9"f6>i  
计算转速 NKIkd  
 在本例中，通过使用以下等式改变其周长，将3500deg/h（0.01697rad / s）的旋转速度施加到环形谐振器， ]5qjK~,4b  
K-g=td/@  

图片:1-1PRR24KR59.png

vZ1D3ytfG  
QjW~6Z.tI  
 OptiSPICE的仿真结果显示，下载端的输出随着时间的推移回到谐振（最大输出） VfJX<e=k  
 当下载端的输出接近谐振时，由于相位调制器应用线性相位增加，平衡检测器输出达到0 QrrZF.
 
 最后，可以根据CW和CCW信号的共振频率差使用以下等式来计算转速， 8ESkG  
RPScP  

图片:1-1PRR24S1403.png

Gc3PN  
@n~ND).  

图片:1-1PRR24U22Y.png

Yc|-sEK/  
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（来源：讯技光电）