[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

I` K$E/ns  
}@1q@xU  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, B
/JO~;{  
F>je4S;  

图片:1-1PQ92129422J.png

:~Q!SL 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. wxg^Bq)D*R  
M 3 '$[  

图片:1-1PQ9213032342.png

[#Lc]$  
谐振检测 OLGBt  
保持载波处于谐振频率 xT&(n/  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 7hW+T7u?  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 GQQ.OvEc  
 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 }v9\F-0>Q  
9^"b*&>P  

图片:1-1PQ9213122R5.png

:2 >hoAJJ  
@ V08U!  
长度与探测器输出 xkNyvqcw  
 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 u's`*T@.  
 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 ).` S/F  
 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 n% 'tKU\q  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 \Ng\B.IQ  
Ho DVn/lr  

图片:1-1PQ9213200417.png

?\KM5^eX  
PID控制器 9SlNq05G
7  
fj7|D'c  
生成相位调制信号 ]M/9#mD9~  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 d)cOhZy  
 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 O%g$9-?F0  
 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 ^D^4 YJz  
 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 D(p\0V  
CQ`=V2:"ON  

图片:1-1PQ9213244615.png

S##1GOO
 
仿真结果 :@W.K5  
*<N3_tx"  
;6@r-r  
计算转速 0]
QRsVz+  
 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， |@,|F:h<M  
j'[m:/  

图片:1-1PRR24KR59.png

c_aZ{S  
o1&:r
y  
 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） du$|lxC  
 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 ;.xoN|Per  
 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， *k"|i*{  
\s3]_1F;t  

图片:1-1PRR24S1403.png

qq)0yyL r  
m)V/L]4  

图片:1-1PRR24U22Y.png

D=:04V}2+  
D7Y)?Z5A;  
（来源：讯技光电）