[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

j4h6p(w{  
8
D3|}z?  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, zvjp]yTx"  
m{T:<:q~  

图片:1-1PQ92129422J.png

/U\k<\1~m  
*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. IiW*'0H:/  
z2'3P{#s  

图片:1-1PQ9213032342.png

LYY3*d  
谐振检测 i+rh&,  
保持载波处于谐振频率 [t#xX59  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 Msj(>U&}+  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 )Iu0MN&  
 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 +9EG6"..@H  
ZSWKVTi  

图片:1-1PQ9213122R5.png

Cn6<I{`\  
h"O4r8G}  
长度与探测器输出 ~)ut"4  
 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 4WspPHj  
 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 E}-Y!,v^  
 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 _#;UXAi  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 {,;R\)8D  
s}w?Dvo\  

图片:1-1PQ9213200417.png

2iX57-6Ub  
PID控制器 3UXaA;  
|azdFf6A:[  
生成相位调制信号 qXF#qS-28  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 Tj(DdR#w  
 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 2Q bCH}  
 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 wlC7;u  
 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 :X+!W_xR  
#/"?.Z;SSH  

图片:1-1PQ9213244615.png

/9QC$Z):<  
仿真结果  yxx9h3  
k[ZkVwx  
J?y0RX  
计算转速 .:wo ARW!  
 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， sa?Ul)L2  
UiE 1TD{  

图片:1-1PRR24KR59.png

==!k99`f,  
[\BLb8  
 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） ,#V}qSKUS  
 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 z79c30y]"  
 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， EX"o
9'  
U*Sjb% Qb  

图片:1-1PRR24S1403.png

|#i|BVnoE  
G4<M@ET  

图片:1-1PRR24U22Y.png

9]4W  
]yAOKmS  
（来源：讯技光电）