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發布時間:2020-11-14 05:37  
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光纖陀螺是基于光纖通信和集成光學發展而來的一種新型現代陀螺儀,常用來測量物體相對于慣性空間的角速度或轉動角度的無自轉質量。作為一種新型的傳感器,光纖陀螺的性能非同小可。與傳統的機械類電類傳感器相比,它具有很多得天獨厚的優勢。光纖陀螺的結構較為簡單,不需要太多的機械元件,這樣使得它的結構牢固,測量穩定。傳感器的首要參數就是精度,而光纖陀螺的測量精度非常好,它擁有比傳統傳感器高3-5個數量級的測量精度和靈敏度。因為沒有復雜的機械結構,在使用過程中,它的機械磨損比機械傳感器要小的多,使用壽命更長,抵抗外力和沖擊力的能力也更強;此外,它采用大規模的集成技術,可以直接進行模數轉換,十分適合計算機的大型運算作業下使用;它的測量域不僅寬廣,而且調節方便,只要改變光導纖維的長短,即可改練光纖陀螺的量程;由于光的反應速率極快,在理論上,光纖陀螺可以瞬間制動,不需要任何啟動和反應時間。由此可見,在慣性傳感領域,光纖陀螺的優勢之大,應用之廣。

在近幾十年里,常用的陀螺儀包括框架陀螺、液浮陀螺和撓性陀螺這些含有轉子的機械陀螺,他們的工作都是基于轉動部件在高速旋轉時產生的大角慣量來測量角運動的。光纖陀螺憑借著其無比的優勢開始漸漸占領了傳統機械陀螺的應用領域。并隨著實踐的推移,精度也在不斷提高。
主要的優勢:
無運動部件,使用壽命長;
不受地球引力變化影響;
全固化結構、抗沖擊能力強;
工藝相對簡單,價格便宜;
測量動態范圍大、無預熱時間、啟動時間短。
陀螺的應用領域主要是由陀螺零偏穩定性決定的。正是因為這些優點的存在, 光纖陀螺在今后相當長的一段時間內會成為陀螺市場上的主要產品。基于捷聯式慣導系統的光纖陀螺儀羅經其旋轉軸與船舶坐標系的三個軸相對應,它不僅可以作為航向的信息源,實現自動找北、指北,而且還可以得出航向回轉速率、橫、縱搖角度和航向的旋轉速率等可靠數據,進一步推動船舶自動化發展、保證船舶的操縱效果和保證航行安全。
現在光纖陀螺在慣性技術領域的地位已經確立,逐漸發展成為慣性導航的主流儀表之一。光纖陀螺儀是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件, 由激光二極管發射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的不同,決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統的機械陀螺儀相比,優點是全固態,沒有旋轉部件和摩擦部件,壽命長,動態范圍大,瞬時啟動,結構簡單,尺寸小,重量輕。與激光陀螺儀相比,光纖陀螺儀沒有閉鎖問題,也不用在石英塊精密加工出光路,成本相對較低現在光纖陀螺在慣性技術領域的地位已經確立,逐漸發展成為慣性導航的主流儀表之一。
