[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

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0{v?  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, n)} J<  
BzF.KCScs  

图片:1-1PQ92129422J.png

:84ja>`c  
*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. y4VCehdJ  
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图片:1-1PQ9213032342.png

/OgXNIl]  
谐振检测 84b;G4K  
保持载波处于谐振频率 )]J I Q"rR  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 /`\-.S9  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器 o}v #Df  
 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 _4o2AS:j  
_|DP  

图片:1-1PQ9213122R5.png

k(=\&T  
jCW>=1:JGY  
长度与探测器输出 fj0+a0h  
 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 qt/syF&s  
 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 vbqI$F[s  
 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 Z/q%%(fh 0  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 H; TmG<S  
cLr? B;FS  

图片:1-1PQ9213200417.png

\*LMc69  
PID控制器 z"}k\B-5  
@[=*w`1  
生成相位调制信号 v7
Knu]  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 }K~JM1(26  
 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 @EO#Ms  
 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 ^Q!:0D*  
 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 }S*6+4  
^eM=h
 

图片:1-1PQ9213244615.png

Ez?vJDd  
仿真结果 t8i"f L  
lUUq|Qr  
+D?d)lK  
计算转速 {Hp?rY@  
 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， ]
~WP;o  
bIp;$ZHy`K  

图片:1-1PRR24KR59.png

kUP[&/Lc  
,z1# |Y  
 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） :U)e 8  
 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 7S] h:q%%  
 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， N#7]xL  
eoEb\zJ  

图片:1-1PRR24S1403.png

C| Mh<,~E  
<g*rTqT'  

图片:1-1PRR24U22Y.png

d.2b7q09  
07(E/A]  
（来源：讯技光电）