光纤陀螺(光纤角速度传感器)

光纤陀螺光纤角速度传感器

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.光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪,是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(Sagnac)效应。谐振式光纤陀螺仪(R-FOG),是第二代光纤陀螺仪,采用环形谐振腔增强SAGNAC效应,利用循环传播提高精度,因此它可以采用较短光纤。目前一些发达国家如美、日、德、法、意、俄等在光纤陀螺的研究方面取得了较大进步,一些中低精度的陀螺已经实现了产品化,而少数高精度产品也开始在军方进行装备调试。

中文名

光纤陀螺

外文名

Fiber Optic Gyroscope(FOG)

别名

旋转指示器

关联

环形激光陀螺

在陀螺测斜仪中的应用

陀螺测斜仪中的方位测量传感器就是陀螺仪,应用在油井测量中的陀螺仪是从航空器中的陀螺仪移植发展而来的。目前的陀螺测斜仪生产厂大都本身就是空间导航设备的专业生产厂。陀螺仪不仅结构精密,工艺要求高,测试复杂,更重要的是要对陀螺仪输出信号建立矩阵方程进行专业性很强的复杂解算,同时要对其干扰力距、温度漂移、冲击振动产生的漂移进行补偿,对其原理误差进行多级修正等,这也是一般非专业厂在短时期内几乎不可能做到的。

无锡慧联信息科技有限公司和北京大学合作研制的IM100光纤陀螺是专门为油井测斜所定制的光纤陀螺,该陀螺外径只有32mm,量程±30°,零偏0.02°/hr,可完全自主寻北。寿命55000小时,在运输和使用过程中对环境没有特殊要求,性价比高,使用方便,质量可靠,经多家使用单位测试,性能完全满足要求,是广大测斜仪厂家的理想选择。[1]

展望

未来光纤陀螺的发展将着重于以下几个方面:

(1)高精度。更高的精度是光纤陀螺取代激光陀螺在高等导航中地位的必然要求,目前高精度的光纤陀螺技术还没有完全成熟。

(2)高稳定性和抗干扰性。长期的高稳定性也是光纤陀螺的发展方向之一,能够在恶劣的环境下保持较长时间内的导航精度是惯导系统对陀螺的要求。比如在高温、强震、强磁场等情况下,光纤陀螺也必须有足够的精度才能满足用户的要求。

(3)产品多元化。开发不同精度、面向不同需求的产品是十分必要的。不同的用户对导航精度有不同的要求,而光纤陀螺结构简单,改变精度时只需调整线圈的长度直径。在这方面具有超越机械陀螺和激光陀螺的优势,它的不同精度产品更容易实现,这是光纤陀螺实用化的必然要求。

(4)生产规模化。成本的降低也是光纤陀螺能够为用户所接受的前提条件之一。各类元件的生产规模化可以有力地促进生产成本的降低,对于中低精度的光纤陀螺尤为如此。

参考资料

1.光纤陀螺测斜仪原理和应用分析·慧联科技

关键词:光纤陀螺