Principe et classification du brouillard
(1)principe
Le principe du brouillard est appelé effet Sagnac en physique.Dans un chemin lumineux fermé, deux faisceaux de lumière provenant de la même source lumineuse seront interférés lorsqu'ils convergeront vers le même point de détection.Si le trajet lumineux fermé tourne par rapport à l'espace d'inertie, le faisceau se propageant dans les directions positive et négative produira une différence de trajet lumineux proportionnelle à la vitesse de l'angle de rotation supérieur.La vitesse de l'angle de rotation est calculée en utilisant la différence de phase mesurée par un détecteur photoélectrique.
D'après la formule, plus la longueur de la fibre est longue, plus le rayon de marche optique est grand, plus la longueur d'onde optique est courte.Plus l’effet d’interférence est important.Ainsi, plus le volume de brouillard est important, plus la précision est élevée.L’effet Sagnac est essentiellement un effet relativiste, très important pour la conception de l’humidité.
Le principe du brouillard est qu'un faisceau de lumière est envoyé depuis le tube photoélectrique et traverse le coupleur (une extrémité entre dans trois arrêts).Deux faisceaux entrent dans l'anneau dans des directions différentes à travers l'anneau, puis reviennent autour d'un cercle pour une superposition cohérente.La lumière renvoyée retourne à la LED et détecte l'intensité grâce à la LED.Le principe du brouillard semble simple, mais le plus important est de savoir comment éliminer les facteurs qui affectent le trajet optique de deux faisceaux, un problème fondamental pour le brouillard.
Principe du gyroscope à fibre optique
(2)classement
Selon le principe de fonctionnement, les gyroscopes à fibre optique peuvent être divisés en gyroscope à fibre optique interférométrique (I-FOG), gyroscope à fibre optique résonant (R-FOG) et gyroscope à fibre optique à diffusion Brillouin stimulée (B-FOG).À l'heure actuelle, le gyroscope à fibre optique le plus mature est le gyroscope à fibre optique interférométrique (le gyroscope à fibre optique de première génération), qui est largement utilisé.Il utilise une bobine de fibre multitours pour renforcer l'effet Sagnac.D'autre part, un interféromètre en anneau à double faisceau composé d'une bobine de fibre monomode multitours peut fournir une haute précision, ce qui rendra l'ensemble de la structure plus complexe.
Selon le type de boucle, le brouillard peut être divisé en brouillard en boucle ouverte et en FOG en boucle fermée.Le gyroscope à fibre optique en boucle ouverte (Ogg) présente les avantages d'une structure simple, d'un prix bas, d'une fiabilité élevée et d'une faible consommation d'énergie.D'un autre côté, les inconvénients d'Ogg sont une mauvaise linéarité d'entrée-sortie et une petite plage dynamique.Par conséquent, il est principalement utilisé comme capteur d’angle.La structure de base de l'IFOG en boucle ouverte est un interféromètre en anneau à double faisceau.Par conséquent, il est principalement utilisé dans des situations de faible précision et de faible volume.
Indice de performance du brouillard
Le brouillard est principalement utilisé pour mesurer la vitesse angulaire, et toute mesure est une erreur.
(1)bruit
Le mécanisme du bruit du brouillard est principalement concentré dans la partie de détection optique ou photoélectrique, qui détermine la sensibilité minimale détectable de l'humidité.Dans le gyroscope à fibre optique (FOG), le paramètre caractérisant le bruit blanc de sortie de vitesse angulaire est le coefficient de marche aléatoire de la bande passante de détection.Dans le cas d'un bruit blanc uniquement, la définition du coefficient de marche aléatoire peut être simplifiée en tant que rapport entre la stabilité du biais mesurée et la racine carrée de la bande passante de détection dans une bande passante particulière.
S'il existe d'autres types de bruit ou de dérive, nous utilisons généralement l'analyse de variance d'Allan pour obtenir le coefficient de marche aléatoire par une méthode appropriée.
(2) zéro dérive
Le calcul de l'angle est nécessaire lors de l'utilisation du brouillard.L'angle est obtenu par intégration de la vitesse angulaire.Malheureusement, la dérive s'accumule après une longue période et l'erreur devient de plus en plus grande.De manière générale, pour les applications à réponse rapide (court terme), le bruit influence de manière significative le système.Néanmoins, pour les applications de navigation (à long terme), la dérive zéro a une influence significative sur le système.
(3) Facteur d'échelle (facteur d'échelle)
Plus l’erreur du facteur d’échelle est faible, plus le résultat de la mesure est précis.
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Heure de publication : 04 mai 2023