Prinzip und Klassifizierung von Nebel

Prinzip und Klassifizierung von Nebel

(1)Prinzip

Das Prinzip des Nebels wird in der Physik Sagnac-Effekt genannt. In einem geschlossenen Lichtweg werden zwei Lichtstrahlen derselben Lichtquelle interferiert, wenn sie auf denselben Erfassungspunkt konvergieren. Wenn der geschlossene Lichtweg relativ zum Trägheitsraum rotiert, erzeugt der Strahl, der sich in positiver und negativer Richtung ausbreitet, einen Lichtwegunterschied, der proportional zur Geschwindigkeit des oberen Rotationswinkels ist. Die Drehwinkelgeschwindigkeit wird anhand der vom fotoelektrischen Detektor gemessenen Phasendifferenz berechnet.

Aus der Formel geht hervor: Je länger die Faserlänge, desto größer der optische Laufradius und desto kürzer die optische Wellenlänge. Je ausgeprägter der Interferenzeffekt ist. Je größer das Nebelvolumen ist, desto höher ist die Präzision. Der Sagnac-Effekt ist im Wesentlichen ein relativistischer Effekt, der für die Gestaltung von Feuchtigkeit sehr wichtig ist.
Das Prinzip des Nebels besteht darin, dass ein Lichtstrahl von der Fotoröhre ausgesendet wird und durch den Koppler verläuft (ein Ende tritt in drei Blenden ein). Zwei Strahlen treten in unterschiedlichen Richtungen in den Ring ein und kehren dann zur kohärenten Überlagerung um einen Kreis zurück. Das zurückgegebene Licht kehrt zur LED zurück und erfasst die Intensität über die LED. Das Prinzip des Nebels scheint einfach zu sein, aber das Wichtigste ist, wie man die Faktoren eliminiert, die den optischen Weg zweier Strahlen beeinflussen – ein grundlegendes Problem des Nebels.

Prinzip des faseroptischen Gyroskops

(2)Klassifizierung

Nach dem Funktionsprinzip können faseroptische Gyroskope in interferometrische faseroptische Gyroskope (I-FOG), resonante faseroptische Gyroskope (R-FOG) und stimulierte Brillouin-Streuungs-Glasfasergyroskope (B-FOG) unterteilt werden. Das derzeit ausgereifteste faseroptische Gyroskop ist das weit verbreitete interferometrische faseroptische Gyroskop (das faseroptische Gyroskop der ersten Generation). Es verwendet eine Faserspule mit mehreren Windungen, um den Sagnac-Effekt zu verstärken. Andererseits kann ein Doppelstrahl-Ringinterferometer, das aus einer Single-Mode-Faserspule mit mehreren Windungen besteht, eine hohe Präzision bieten, was die gesamte Struktur komplexer macht.
Je nach Schleifentyp kann Nebel in Nebel mit offenem Kreislauf und NEBEL mit geschlossenem Kreislauf unterteilt werden. Das faseroptische Gyroskop mit offenem Regelkreis (Ogg) bietet die Vorteile einer einfachen Struktur, eines niedrigen Preises, einer hohen Zuverlässigkeit und eines geringen Stromverbrauchs. Andererseits sind die Nachteile von Ogg eine schlechte Eingabe-Ausgabe-Linearität und ein kleiner Dynamikbereich. Daher wird er hauptsächlich als Winkelsensor verwendet. Die Grundstruktur des Open-Loop-IFOG ist ein Ring-Doppelstrahl-Interferometer. Daher wird es vor allem bei geringer Präzision und geringem Volumen eingesetzt.
Leistungsindex von Nebel
Nebel wird hauptsächlich zur Messung der Winkelgeschwindigkeit verwendet, und jede Messung ist ein Fehler.

(1) Lärm

Der Rauschmechanismus von Nebel konzentriert sich hauptsächlich auf den optischen oder fotoelektrischen Erkennungsteil, der die minimal erkennbare Empfindlichkeit von Feuchtigkeit bestimmt. Beim faseroptischen Gyroskop (FOG) ist der Parameter, der das ausgegebene weiße Rauschen der Winkelgeschwindigkeit charakterisiert, der Random-Walk-Koeffizient der Erkennungsbandbreite. Im Fall nur von weißem Rauschen kann die Definition des Random-Walk-Koeffizienten vereinfacht werden als das Verhältnis der gemessenen Bias-Stabilität zur Quadratwurzel der Detektionsbandbreite in einer bestimmten Bandbreite

Wenn es andere Arten von Rauschen oder Drift gibt, verwenden wir normalerweise Allans Varianzanalyse, um den Random-Walk-Koeffizienten mit einer geeigneten Methode zu ermitteln.

(2) Nulldrift

Bei Verwendung von Nebel ist eine Winkelberechnung erforderlich. Der Winkel wird durch Winkelgeschwindigkeitsintegration ermittelt. Leider akkumuliert sich die Drift nach längerer Zeit und der Fehler wird immer größer. Im Allgemeinen hat Rauschen bei Anwendungen mit schneller Reaktion (kurzfristig) einen erheblichen Einfluss auf das System. Dennoch hat die Nulldrift für Navigationsanwendungen (langfristig) einen erheblichen Einfluss auf das System.

(3)Skalierungsfaktor (Skalierungsfaktor)

Je kleiner der Skalenfaktorfehler ist, desto genauer ist das Messergebnis.

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