[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

9'1XZpM1  
)4nf={iM  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, 4b\R@Knu  
}>q%##<n  

图片:1-1PQ92129422J.png

P
tt  
*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. 47S1mxur  
A_h|f5  

图片:1-1PQ9213032342.png

ld*W\  
谐振检测 %Aqt0e  
保持载波处于谐振频率 c@eQSy  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 8C,}nh
 
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 mP!=&u fcU  
 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 l(irNKutgo  
8iv0&91Z  

图片:1-1PQ9213122R5.png

Hnq$d6F  
35q4](o9"  
长度与探测器输出 9i6z p'  
 仿真结果显示了平衡探测器输出与环形谐振器周长的变化关系 6_G[&   
 当dL = 0时，载波频率等于环形谐振器的谐振频率，下载端输出处于峰值，平衡检测器处于0 V rI'kGqU  
 平衡探测器的输出随着环形谐振器的周长增加/减少而增加/减少 &ikPa,A  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 ~__r-z  
/$EX-!ie
 

图片:1-1PQ9213200417.png

`_MRf[Z}  
PID控制器 3^jkd)xw  
UFE# J  
生成相位调制信号 5`_UIYcI  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 oouhP1py,  
 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 be<7Vy]j  
 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
g!QX#_~Il  
 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 [Re.sX}$Y  
f9%M:cl  

图片:1-1PQ9213244615.png

"dkDT7  
仿真结果 %qycxEVP  
*#n#J[  
EPd9'9S  
计算转速 O:%,.??<%  
 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， =<BPoGs5  
E;o "^[we  

图片:1-1PRR24KR59.png

[=EmDP:@  
w\K(kNd(  
 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） Qhc>,v)  
 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 b41
f7t=  
 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， U} K]W>Z  
'K!u}py  

图片:1-1PRR24S1403.png

3D}rxI8N  
+A;AX.mr  

图片:1-1PRR24U22Y.png

kB! iEoIBA  
J<9;Ix8R  
（来源：讯技光电）