Принцип і класифікація туману

Принцип і класифікація туману

(1) принцип

Принцип туману у фізиці називається ефектом Саньяка. На замкнутому шляху світла два промені світла від одного джерела світла будуть перешкоджати, коли вони сходяться до однієї точки виявлення. Якщо замкнутий світловий шлях обертається відносно інерційного простору, промінь, що поширюється в позитивному та негативному напрямках, вироблятиме різницю світлового шляху, яка пропорційна швидкості верхнього кута обертання. Швидкість кута обертання розраховується за допомогою різниці фаз, виміряної фотоелектричним детектором.

Виходячи з формули, чим довша довжина волокна, тим більший радіус оптичної ходьби, тим коротша довжина оптичної хвилі. Тим помітнішим є ефект інтерференції. Таким чином, чим більший об’єм туману, тим вища точність. Ефект Саньяка, по суті, є релятивістським ефектом, який дуже важливий для дизайну вологи.
Принцип роботи туману полягає в тому, що промінь світла виходить з фотоелектричної трубки і проходить через з’єднувач (один кінець входить у три упори). Два промені входять у кільце в різних напрямках через кільце, а потім повертаються навколо одного кола для когерентної суперпозиції. Повернуте світло повертається до світлодіода та визначає інтенсивність через світлодіод. Принцип роботи туману здається простим, але найголовніше — як усунути фактори, що впливають на оптичний шлях двох променів — фундаментальною проблемою є туман.

Принцип дії оптоволоконного гіроскопа

(2) класифікація

За принципом роботи волоконно-оптичні гіроскопи можна розділити на інтерферометричні волоконно-оптичні гіроскопи (I-FOG), резонансні волоконно-оптичні гіроскопи (R-FOG) і волоконно-оптичні гіроскопи зі стимульованим розсіюванням Бріллюена (B-FOG). На даний момент найдосконалішим волоконно-оптичним гіроскопом є інтерферометричний волоконно-оптичний гіроскоп (волоконно-оптичний гіроскоп першого покоління), який широко використовується. У ньому використовується багатовиткова волоконна котушка для посилення ефекту Саньяка. З іншого боку, двопроменевий кільцевий інтерферометр, що складається з котушки з багатовитковим одномодовим волокном, може забезпечити високу точність, що зробить всю структуру більш складною.
За типом петлі туман можна розділити на туман із відкритим і замкнутим контуром. Оптоволоконний гіроскоп із відкритим контуром (Ogg) має такі переваги, як проста структура, низька ціна, висока надійність і низьке енергоспоживання. З іншого боку, недоліками Ogg є погана лінійність введення-виведення та малий динамічний діапазон. Тому він в основному використовується як датчик кута. Основною структурою IFOG з відкритим контуром є кільцевий двопроменевий інтерферометр. Отже, він використовується переважно в ситуації низької точності та малого обсягу.
Індекс ефективності туману
Туман в основному використовується для вимірювання кутової швидкості, і будь-яке вимірювання є помилкою.

(1) шум

Шумовий механізм туману в основному зосереджений в оптичній або фотоелектричній частині детектування, яка визначає мінімальну чутливість вологи. У волоконно-оптичному гіроскопі (FOG) параметром, що характеризує вихідний білий шум кутової швидкості, є коефіцієнт випадкового блукання смуги детектування. У випадку лише білого шуму визначення коефіцієнта випадкового блукання можна спростити як відношення виміряної стабільності зміщення до кореня квадратного із смуги виявлення в певній смузі пропускання

Якщо є інші типи шуму або дрейфу, ми зазвичай використовуємо дисперсійний аналіз Аллана, щоб отримати коефіцієнт випадкового блукання належним методом.

(2) Дрейф нуля

Розрахунок кута необхідний при використанні туману. Кут отримано інтегруванням кутової швидкості. На жаль, дрейф накопичується через тривалий час, і помилка стає все більшою і більшою. Взагалі кажучи, для швидкого реагування (короткочасно) шум значно впливає на систему. Тим не менш, для навігаційного застосування (довгострокового) дрейф нуля має значний вплив на систему.

(3) Коефіцієнт масштабу (фактор масштабу)

Чим менша похибка масштабного коефіцієнта, тим точніший результат вимірювання.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., розташована в «Кремнієвій долині» Китаю – Beijing Zhongguancun, є високотехнологічним підприємством, яке обслуговує вітчизняні та іноземні дослідницькі установи, науково-дослідні інститути, університети та науково-дослідний персонал підприємства. Наша компанія в основному займається незалежними дослідженнями та розробками, проектуванням, виробництвом і продажем оптоелектронних виробів, а також надає інноваційні рішення та професійні персоналізовані послуги для наукових дослідників та промислових інженерів. Після багатьох років незалежних інновацій компанія сформувала багату та досконалу серію фотоелектричних продуктів, які широко використовуються в муніципальній, військовій, транспортній, електроенергетиці, фінансах, освіті, медицині та інших галузях.

Будемо раді співпраці з вами!