[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

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BA_l*h%=Cc  
WiFZY*iu5  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, C12y_E8Un  
EiWd =jDm  

图片:1-1PQ92129422J.png

j4h?"  
*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. +N!/>w]n  
{=_xze)  

图片:1-1PQ9213032342.png

;o.,vQF*  
谐振检测  DIh[%  
保持载波处于谐振频率 OgkbN`  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 K_V$ktL  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 T7Yg^ -"  
 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 ,@t#)HV  
y |Tv;v1L  

图片:1-1PQ9213122R5.png

,tuZ_"?M  
'Y5=A!*@tf  
长度与探测器输出 _x?S0R1  
 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 dZ\T@9+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 YHr<`Q</  
 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 Fprhu;h  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 ni3A+Y0  
JDBNi+t  

图片:1-1PQ9213200417.png

I)4NCjcCw  
PID控制器 Fi"TY^-E;  
ooT~R2u  
生成相位调制信号 x[2eA!NC  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 [ ]=}0l
<J  
 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 }Yp]A  
 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 2LH.If  
 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 YR$d\,#R  
vC5y]1QDd  

图片:1-1PQ9213244615.png

xiQ;lE   
仿真结果 i- r y5x  
Y--Uo|
H  
vjD||!g'  
计算转速 n\H.NL)  
 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， WG3 .qLH%  
PWs=0.Wj  

图片:1-1PRR24KR59.png

WK6|e[iP  
5K?%Eo72!=  
 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） !,>9?(  
 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 <US!XMrCg  
 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， X3rvM8  
6w^Fee`>]  

图片:1-1PRR24S1403.png

ZNG{:5u,  
(Y]G6> Oa  

图片:1-1PRR24U22Y.png

I?i,21:5  
KR/SMwy  
（来源：讯技光电）