[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

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6'*?zZrz  
W%Ky#!\-  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, ~Jq<FVK  
T.&^1qWWA  

图片:1-1PQ92129422J.png

rGq~e|.O3  
*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. \mv7"TM  
hEEbH@b  

图片:1-1PQ9213032342.png

8 Z#)Xb4  
谐振检测 WU}JArX9  
保持载波处于谐振频率 - d>)  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 Ym!Ia&n  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 lfWxdi  
 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 JY%c<  
~W`upx)j  

图片:1-1PQ9213122R5.png

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2&5"m;<  
长度与探测器输出
K4l,
YR;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 )!M:=}."  
 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 ]M= 3Sn8}  
 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 vp-)$f&  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 -bKli<C
 
FtE%<QHt  

图片:1-1PQ9213200417.png

J^1w& 40
 
PID控制器 {)jQbAr(G  
oIbd+6>f  
生成相位调制信号 6)DYQ^4y  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 yjN|PqtSV  
 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 n;!t?jnf.  
 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 XlB`Z81j  
 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 UyIjM;X  
tS`fG;  

图片:1-1PQ9213244615.png

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仿真结果 '<8ew
U  
0}HKmEM  
ggX'`bK  
计算转速 L42C<  
 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， SAXjB;VH6  
*crpM3fO>  

图片:1-1PRR24KR59.png

m"@M~~bh  
$Ne#F+M9x  
 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） 5/Swn9vwl  
 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 {v~&.|  
 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， f,PFvT$5e  
8M:;9a8fh  

图片:1-1PRR24S1403.png

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图片:1-1PRR24U22Y.png

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（来源：讯技光电）