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光纖陀螺是一種非常重要的角速率傳感器件,具有壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)快、精度高、耗電少、動(dòng)態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、導(dǎo)航等領(lǐng)域起到了極為關(guān)鍵的作用。光纖陀螺包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來(lái)的。塞格尼克理論的要點(diǎn)是這樣的:當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí),如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度,那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說(shuō)當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在不同的前進(jìn)方向上,光學(xué)環(huán)路的光程相對(duì)于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進(jìn)的光之間產(chǎn)生干涉來(lái)測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,這樣就可以制造出干涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環(huán)路光程的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)在環(huán)路中不斷循環(huán)的光之間的干涉,也就是通過(guò)調(diào)整光纖環(huán)路的光的諧振頻率進(jìn)而測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個(gè)簡(jiǎn)單的介紹可以看出,干涉式陀螺儀在實(shí)現(xiàn)干涉時(shí)的光程差小,所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度,而諧振式的陀螺儀在實(shí)現(xiàn)干涉時(shí),它的光程差較大,所以它所要求的光源必須有很好的單色性。
陀螺儀也叫地感器,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是內(nèi)部有個(gè)陀螺,傳統(tǒng)的陀螺儀屬于機(jī)械式的,隨技術(shù)發(fā)展,還有出現(xiàn)了振動(dòng)式陀螺儀、激光陀螺儀、微機(jī)電機(jī)械陀螺儀等,無(wú)論是在體積微型化、測(cè)量精度和易用性上都有大大提高。光纖陀螺是基于光纖通信和集成光學(xué)發(fā)展而來(lái)的一種新型現(xiàn)代陀螺儀,常用來(lái)測(cè)量物體相對(duì)于慣性空間的角速度或轉(zhuǎn)動(dòng)角度的無(wú)自轉(zhuǎn)質(zhì)量。光纖陀螺在當(dāng)今的慣性傳感器領(lǐng)域有著特殊的重要意義,光纖陀螺是一種非常重要的角速率傳感器件,具有壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)快、精度高、耗電少、動(dòng)態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、導(dǎo)航等領(lǐng)域起到了關(guān)鍵的作用。
光纖陀螺成本低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單,大幅度提高系統(tǒng)的特性、減少和維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)成本費(fèi)。如今,光纖陀螺已充分運(yùn)用了其品質(zhì)輕、體積小、成本低、高精度、穩(wěn)定性高優(yōu)點(diǎn),因此 已經(jīng)逐漸取代機(jī)械設(shè)備陀螺圖片。微型光纖陀螺理論上,環(huán)狀干涉儀中的2個(gè)反向傳播光路是等長(zhǎng)的,可是這僅在系統(tǒng)不隨時(shí)間轉(zhuǎn)變時(shí)才嚴(yán)苛創(chuàng)立。光纖陀螺具備具備極強(qiáng)的耐沖擊和抗加速運(yùn)動(dòng)的工作能力;線圈電感的光纖線較長(zhǎng),使檢驗(yàn)敏感度和屏幕分辨率比激光陀螺儀提升了很多量級(jí);無(wú)齒輪傳動(dòng)構(gòu)件,不會(huì)有損壞難題,因此具備較長(zhǎng)的使用期限;便于選用集成化光路技術(shù)性,數(shù)據(jù)信號(hào)平穩(wěn),且可立即用數(shù)字輸出,并與電子計(jì)算機(jī)插口連接 ;根據(jù)更改光纖線的長(zhǎng)短或光在電磁線圈中的循環(huán)系統(tǒng)散播頻次,能夠完成不一樣的精密度,并具備較寬的采樣率;相關(guān)光線的散播時(shí)間較短,因此基本原理上可一瞬間運(yùn)行,不用加熱;微型光纖陀螺可與環(huán)狀激光陀螺一起應(yīng)用,組成各種各樣慣導(dǎo)系統(tǒng)的感應(yīng)器,尤其是捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的感應(yīng)器。