Principio e classificazione della nebbia
(1)principio
Il principio della nebbia in fisica si chiama effetto Sagnac. In un percorso luminoso chiuso, due raggi di luce provenienti dalla stessa sorgente luminosa subiranno interferenze quando convergono verso lo stesso punto di rilevamento. Se il percorso luminoso chiuso ha rotazione rispetto allo spazio inerziale, il raggio che si propaga nelle direzioni positiva e negativa produrrà una differenza del percorso luminoso, che è proporzionale alla velocità dell'angolo di rotazione superiore. La velocità dell'angolo di rotazione viene calcolata utilizzando la differenza di fase misurata dal rilevatore fotoelettrico.
Dalla formula, maggiore è la lunghezza della fibra, maggiore è il raggio di cammino ottico, minore è la lunghezza d'onda ottica. Quanto più evidente è l'effetto di interferenza. Quindi quanto più significativo è il volume della nebbia, tanto maggiore è la precisione. L'effetto Sagnac è essenzialmente un effetto relativistico, molto importante per la progettazione dell'umidità.
Il principio della nebbia è che un raggio di luce viene emesso dal tubo fotoelettrico e passa attraverso l'accoppiatore (un'estremità entra in tre stop). Due raggi entrano nell'anello in direzioni diverse attraverso l'anello e poi ritornano attorno a un cerchio per una sovrapposizione coerente. La luce restituita ritorna al LED e ne rileva l'intensità attraverso il LED. Il principio della nebbia sembra semplice, ma la cosa più importante è come eliminare i fattori che influenzano il percorso ottico di due raggi: un problema fondamentale per la nebbia.
Principio del giroscopio a fibra ottica
(2)classificazione
Secondo il principio di funzionamento, i giroscopi a fibra ottica possono essere suddivisi in giroscopio a fibra ottica interferometrico (I-FOG), giroscopio a fibra ottica risonante (R-FOG) e giroscopio a fibra ottica a diffusione Brillouin stimolata (B-FOG). Allo stato attuale, il giroscopio in fibra ottica più maturo è il giroscopio in fibra ottica interferometrico (il giroscopio in fibra ottica di prima generazione), che è ampiamente utilizzato. Utilizza una bobina in fibra multigiro per potenziare l'effetto Sagnac. D'altra parte, un interferometro ad anello a doppio raggio composto da una bobina in fibra monomodale multigiro può fornire un'elevata precisione, il che renderà l'intera struttura più complessa.
A seconda del tipo di circuito, la nebbia può essere divisa in nebbia a circuito aperto e NEBBIA a circuito chiuso. Il giroscopio a fibra ottica a circuito aperto (Ogg) presenta i vantaggi di una struttura semplice, un prezzo basso, un'elevata affidabilità e un basso consumo energetico. D'altra parte, gli svantaggi di Ogg sono la scarsa linearità input-output e una piccola gamma dinamica. Pertanto, viene utilizzato principalmente come sensore angolare. La struttura di base dell'IFOG ad anello aperto è un interferometro ad anello a doppio raggio. Di conseguenza, viene utilizzato principalmente in situazioni di bassa precisione e volume ridotto.
Indice di prestazione della nebbia
La nebbia viene utilizzata principalmente per misurare la velocità angolare e qualsiasi misurazione è un errore.
(1)rumore
Il meccanismo del rumore della nebbia è concentrato principalmente nella parte di rilevamento ottico o fotoelettrico, che determina la sensibilità minima rilevabile dell'umidità. Nel giroscopio a fibra ottica (FOG), il parametro che caratterizza il rumore bianco in uscita della velocità angolare è il coefficiente di camminata casuale della larghezza di banda di rilevamento. Nel caso del solo rumore bianco, la definizione di coefficiente di camminata casuale può essere semplificata come il rapporto tra la stabilità del bias misurata e la radice quadrata della larghezza di banda di rilevamento in una particolare larghezza di banda
Se sono presenti altri tipi di rumore o deriva, solitamente utilizziamo l'analisi della varianza di Allan per ottenere il coefficiente di camminata casuale con un metodo appropriato.
(2) Deriva zero
Il calcolo dell'angolo è necessario quando si utilizza la nebbia. L'angolo si ottiene integrando la velocità angolare. Sfortunatamente, la deriva si accumula dopo molto tempo e l’errore diventa sempre più grande. In generale, per l'applicazione a risposta rapida (breve termine), il rumore influenza in modo significativo il sistema. Tuttavia, per le applicazioni di navigazione (a lungo termine), la deriva zero ha un’influenza significativa sul sistema.
(3)Fattore di scala (fattore di scala)
Quanto più piccolo è l'errore del fattore di scala, tanto più accurato sarà il risultato della misurazione.
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Orario di pubblicazione: 04-maggio-2023