[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

KiT>W~  
C<?}?hhb  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, ~YA* RCe  
gV$j ]  

图片:1-1PQ92129422J.png

<|cnQj*  
*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. l_hM,]T0  
T1m"1Q  

图片:1-1PQ9213032342.png

klxVsx%I{G  
谐振检测 WjW+EF8(  
保持载波处于谐振频率 P9p:x6  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 +D[|L1{xb  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 Y (x_bJ  
 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 HYyO/U9z|I  
onRxe\?D(  

图片:1-1PQ9213122R5.png

-=iGl5P?  
MP(R2y  
长度与探测器输出 XE* @*  
 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 z6ISJb  
 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 0vuL(W
8)  
 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 }l~|c{WH`  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 _ui03veA1  
lYmqFd~p  

图片:1-1PQ9213200417.png

$m,gQV~4  
PID控制器 lT#&\JQ  
\ T/i]z  
生成相位调制信号 WSi`)@.XO  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 SNV~;@(h  
 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 3sIW4Cs7)U  
 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 ^e:C{]S=  
 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 C,~wmS )@  
R''nZ/R  

图片:1-1PQ9213244615.png

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仿真结果 i]J*lM7'  
[Oen{c
9A  
)b`Xc+{>  
计算转速 5Ds/^fA  
 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， ~T@t7Cg  
hr_ 5D  

图片:1-1PRR24KR59.png

4YDK`:4I~  
PtCO';9[  
 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） g\S@@0T{0  
 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
KY34Sc  
 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， sd9$4k"  
d0Xb?- }3M  

图片:1-1PRR24S1403.png

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4 AZ~<e\  

图片:1-1PRR24U22Y.png

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（来源：讯技光电）