[分享]OptiSPICE应用：环形谐振陀螺仪（2） [复制链接]

图片:1-1PQ9212Z1U0.png

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'#H&:Htm;L  
 转速与共振频率变化之间的关系由下式给出, ,MRvuw0P  
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图片:1-1PQ92129422J.png

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*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. *0O<bm  
E\w+kAAf  

图片:1-1PQ9213032342.png

Q5g,7ac8L  
谐振检测 <R>Q4&we(  
保持载波处于谐振频率 b<\$d4Qy  
 2个独立的谐振检测器用于CW和CCW传播光信号 ?;Un#6b  
 平衡检测器的输出用于驱动产生相位调制信号的控制器
H]BAW*}  
 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 }gCG&7C  
PDhWFF  

图片:1-1PQ9213122R5.png

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:H{Bb{B%  
长度与探测器输出 $>;a'f~  
 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 EVG"._I@  
 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 9-b 8`|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 .M8=^,h^K  
 下载端的输出也会随着圆周大小的变化而减小 Q2q|*EL  
?C}sR:K/  

图片:1-1PQ9213200417.png

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^<Sj5}6  
PID控制器 z=B< `}@3  
2pz4rc  
生成相位调制信号 +1x)z~q=  
 当谐振频率发生偏移时，平衡探测器的输出会从0 V偏离 0EyAMu  
 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 F%}7cm2  
 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 Uh*@BmDA  
 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 N^lAG"Jao[  
u-kZW1wrQ  

图片:1-1PQ9213244615.png

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仿真结果 +SyUWoM  
yu=piP  
q4)Ey  
计算转速 G,B?&gFX  
 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， |f<9miNu  
E.9^&E}PG  

图片:1-1PRR24KR59.png

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5:$Xtq  
 OptiSPICE的仿真结果显示，下载端的输出随着时间的推移回到谐振（最大输出） `&H04x"Y$>  
 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 hl**zF  
 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， [-Cu4mff  
$]1qbE+  

图片:1-1PRR24S1403.png

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图片:1-1PRR24U22Y.png

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（来源：讯技光电）