[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

]VtVw^ir  
5\gL+qM0  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, x' >Nz{B,P  
~P8 6=Vw  

图片:1-1PQ92129422J.png

6i|5`ZO  
*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. {; #u~e(W  
a8ya5EO  

图片:1-1PQ9213032342.png

#5)0~4%l  
谐振检测 4Vl_vTz{i  
保持载波处于谐振频率 @ x_.  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 Yv<'QC  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 t5t,(^;f  
 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 Oxo?\ :T  
~QgyhJM_h=  

图片:1-1PQ9213122R5.png

GKT2x '(e  
7ss Y*1b  
长度与探测器输出 4<}!+X7m  
 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 .c__<I<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 mN^w?R41m  
 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 p7et>;WRx  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 0U|t@&q  
_gU:!:}  

图片:1-1PQ9213200417.png

L7i2is  
PID控制器
"NEg]LB5  
Lzmdy0!'  
生成相位调制信号 s?Lx\?T  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 YnM&t ;TX  
 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 F6 mc
<n  
 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 ?tzJ7PJ~B  
 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 kY>jp@wV  
S!+c1q: ].  

图片:1-1PQ9213244615.png

aa|u*afWQ  
仿真结果 )/HbmtXqI  
~8 >Tb  
7~b=G  
计算转速 y7CC5S?  
 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， a ?D]]0%  
pK`1pfih  

图片:1-1PRR24KR59.png

\^o8qw'pt  
*vy^=Yea  
 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） !8g419Yg  
 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 >+,w2m@0  
 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 ?iw  
rA+UftC:p6  

图片:1-1PRR24S1403.png

gB7kb$J  
))T@U?r  

图片:1-1PRR24U22Y.png

8^IV`P~2M  
q+iG:B/Z  
（来源：讯技光电）