[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

V(&L  
 |#yu  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, 8&@=Anc&q  
o-8{C0>:  

图片:1-1PQ92129422J.png

ud/!@WG  
*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. Lvf<g}?4  
TQn!MUj/^  

图片:1-1PQ9213032342.png

Oa/^A-'Q  
谐振检测 XVs]Y'*x  
保持载波处于谐振频率 t1Ts!Q2  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 hCQOwk#  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 \lK?f]qJq  
 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 (:b
f m  
v^&HZk=(  

图片:1-1PQ9213122R5.png

Z 8w\[AF{$  
q2%cLbI F  
长度与探测器输出 5HbHJ.|r  
 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 Vl^x_gs#_]  
 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 IUOf/mM5  
 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 2*g2UP  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 S|=)^$:  
b~^'
P   

图片:1-1PQ9213200417.png

LW<LgN"L-  
PID控制器 MXSD8]
je  
vsI;ooR>  
生成相位调制信号 |<{SSA  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 "Da1BuX\  
 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 ?A@y4<8R|  
 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 12^uu)6Xm,  
 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 :-x?g2MY  
0N1t.3U  

图片:1-1PQ9213244615.png

7@{%S~TN  
仿真结果 v6)QLp
 
' #K@%P  
"W5MZ  
计算转速 VESvCei  
 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， =o(}=T>:"  
n~l
B
}  

图片:1-1PRR24KR59.png

g+o$&'
\  
!/}4_s`,  
 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） x)?V{YAL  
 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 %/2 ` u  
 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， `O7vPE  
G4i%/_JU  

图片:1-1PRR24S1403.png

3Y P! B=  
91z=ou  

图片:1-1PRR24U22Y.png

](oeMl18R  
M.
H!dZ  
（来源：讯技光电）