[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

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~\Ynih  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, Cf+O7Y`^  
*Lufz-[1  

图片:1-1PQ92129422J.png

z1"UF4x*  
*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. NeWssSje  
--]\z*x  

图片:1-1PQ9213032342.png

^L[Z+7|  
谐振检测 't>Qj7vh0  
保持载波处于谐振频率 ElYHA  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 &556;l  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 ``O\'{o&  
 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 D QZS%)  
!Q?4sAB  

图片:1-1PQ9213122R5.png

p;B +g X  
qNvKlwR9;k  
长度与探测器输出 D@3|n
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 X!"y>J  
 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 U?}Maf  
 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 P"~B2__*  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 EdU3k'z$  
f.u{;W  

图片:1-1PQ9213200417.png

LyQO
_mT2  
PID控制器 p3Gj=G  
A,iXiDb3pK  
生成相位调制信号 PzF)Vg  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 M0]fh5O  
 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 %ZxKN;  
 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 w68qyG|wM  
 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 H;Bj\-Pa  
+6>Pp[%  

图片:1-1PQ9213244615.png

BpKP]V  
仿真结果 9R E;50h  
{vU '>pp  
;3-ssF}k*  
计算转速 0(..]\p^d  
 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， Wd%j;glG  
tF;aB*  

图片:1-1PRR24KR59.png

kP|!!N  
5<S1,u5  
 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） ES+&e/G"ds  
 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 Z@*Z@]
FC  
 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， 
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pN  
.p5*&i7  

图片:1-1PRR24S1403.png

9V;m;sz  
G(4k#jB  

图片:1-1PRR24U22Y.png

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（来源：讯技光电）