相信每个人都玩过陀螺。而陀螺仪却并不是每个人都知道。光纤陀螺正是一种功能较为特殊的陀螺仪类型的传感器。在现代传感器测量领域,光纤陀螺这一根据光学原理来测量物体角速度,角度差的传感器,具有举足轻重的应用地位。尤其在惯性导航领域,光纤陀螺更是一种不可少的部件。惯性导航光纤陀螺仪是一种用于惯性导航的光纤传感器陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”,是指敏感角速率和角偏差的一种传感器.
惯性导航光纤陀螺仪在现代航空,航海,航天和 工业中广泛使用的惯性导航仪器。它的发展对一个国家的工业, 和一些需求高精度仪器发展具有十分重要的作用。通过使用光纤陀螺仪准确的测量设备的角速度值。
1.光纤陀螺仪的发展现状
光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件, 由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的不同,决定了敏感元件的角位移。
光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比,优点是全固态,没有旋转部件和摩擦部件,寿命长,动态范围大,瞬时启动,结构简单,尺寸小,重量轻。与激光陀螺仪相比,光纤陀螺仪没有闭锁问题,也不用在石英块精密加工出光路,成本相对较低。
2.光纤陀螺仪的工作原理
光纤陀螺仪的实现主要基于塞格尼克理论:当光束在一个环形的通道中行进时,若环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动方向行进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向行进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的行进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用光程的这种变化,检测出两条光路的相位差或干涉条纹的变化,就可以测出光路旋转角速度,这便是光纤陀螺仪的工作原理。
3.光纤陀螺仪的应用
光纤陀螺仪价格较为昂贵。在民用领域主要使用中低精度光纤陀螺,因为价格比较低廉,能够满足目前精度的使用。主要应用在地面车辆的自动导航、定位定向、车辆控制;对民用飞机姿态控制;在地下工程维护中,寻找损坏的电力线、管道和通信光缆位置的定位工具和抢救工具等。通过科技实力不断的发展光纤陀螺仪再进一度发展,有望可以在更多的领域当中见到它的身影。
光纤陀螺是一种用于测量角速度和角加速度的设备,广泛应用于航空、航天、、工业等领域。光纤陀螺的选择需要考虑以下几点:
精度和稳定性:选择精度和稳定性高的光纤陀螺,以满足实际需求。
量程和范围:选择量程和范围适合的光纤陀螺,以满足实际需求。
体积和重量:选择体积和重量小的光纤陀螺,以便携带和安装。
可靠性和可维护性:选择可靠性和可维护性高的光纤陀螺,以确保产品的使用寿命和稳定性。
品牌和售后服务:选择品牌的光纤陀螺,确保产品的质量和售后服务。总之,光纤陀螺的选择需要根据实际需求和预算进行选择,确保产品的精度、稳定性、量程、范围、体积、重量、可靠性和可维护性。同时,需要注意选择正规渠道购买,确保产品的质量和售后服务。