[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

3KfZI&g  
l'VgS:NT  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, ,*r"cmz  
I~MBR2$9  

图片:1-1PQ92129422J.png

~ @Ib:M  
*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. O: sj
f?z  
*"0
Yr`)S  

图片:1-1PQ9213032342.png

*J?QXsg  
谐振检测 Lm9y!>1"O  
保持载波处于谐振频率 *~M=2Fj;i  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 ,:QG%Et  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 }#q9>
gx  
 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 i)\`"&.j>N  
7CABM  

图片:1-1PQ9213122R5.png

Fm{Ri=X<:  
~o%|#
-S  
长度与探测器输出 GdR>S('  
 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 ?};}#%971  
 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 g||{Qmr=1  
 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 '@wYr|s4  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 =+97VO(w]G  
e6k}-<W*q  

图片:1-1PQ9213200417.png

'+Dn~8Y+9  
PID控制器 &7T0nB/)  
;or(:Yoc-  
生成相位调制信号 {LY$  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 ? 8S0  
 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 N6$pOQ  
 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 6CLrP} u  
 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 8=T;R&U^M  
vAq`*]W+  

图片:1-1PQ9213244615.png

V{$(#r  
仿真结果 iquB]z'  
3ZU`}  
S3:Pjz}t  
计算转速 RqXcL,,9  
 在本例中，通过使用以下等式改变其周长，将3500deg/h（0.01697rad / s）的旋转速度施加到环形谐振器， LCRreIIgZ  
f$iv+7<B^  

图片:1-1PRR24KR59.png

WDSkk"#TF  
zVZZdG~8  
 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） b3MgJT"mN  
 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 >yg mE`g  
 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， AASw^A3p  
,!|/|4vh  

图片:1-1PRR24S1403.png

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5Qo\0YH  

图片:1-1PRR24U22Y.png

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（来源：讯技光电）