[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

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.6%-Il  
4@PH5z  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, qp*C%U  
}&d@6m]  

图片:1-1PQ92129422J.png

+'abAST t  
*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. 4P@Ak7iL(V  
&?mH[rG"  

图片:1-1PQ9213032342.png

VnUWUIVJ  
谐振检测 =6b^j]1  
保持载波处于谐振频率 {n8mE,;M  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 UQ#"^`=R<  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 #%U5,[<a8  
 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 .g.v  
T:aYv;#0  

图片:1-1PQ9213122R5.png

1u&}Lq(  
Hu|;cbK  
长度与探测器输出 DVxW2J  
 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 ^)Xl7d|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 / %}Xiqlrd  
 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 C-/<5D j  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 [psW+3{bG  
bX%9'O[-  

图片:1-1PQ9213200417.png

i-)OY,  
PID控制器 !6:kJL}U  
T+7O+X#  
生成相位调制信号 &*\wr}a!  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 _p/ _t76s  
 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 [(U:1&x&  
 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 k3::5&  
 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 ( /{Wu:e  
/k3v\Jq{  

图片:1-1PQ9213244615.png

W'w;cy:H  
仿真结果 '`Eb].s*  
UU')V  
?4Z`^uy  
计算转速 SW|{)L,  
 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， [F4]pR(  
/1ZRjf^  

图片:1-1PRR24KR59.png

x5_V5A/@LU  
s Wk92x _l  
 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） zKB$n.H  
 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 5hwe ul>S  
 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， {/SUfXq  
]cvP !  

图片:1-1PRR24S1403.png

SoX\S|}%6[  
^6R?UG;6  

图片:1-1PRR24U22Y.png

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F}p)Q$0  
（来源：讯技光电）