Principio y clasificación de la niebla

Principio y clasificación de la niebla

(1)principio

El principio de la niebla se conoce como efecto Sagnac en física. En una trayectoria óptica cerrada, dos haces de luz provenientes de la misma fuente interfieren al converger en el mismo punto de detección. Si la trayectoria óptica cerrada presenta rotación respecto al espacio inercial, los haces que se propagan en direcciones positiva y negativa generan una diferencia en la trayectoria óptica, proporcional a la velocidad del ángulo de rotación superior. Esta velocidad se calcula a partir de la diferencia de fase medida por un detector fotoeléctrico.

Según la fórmula, a mayor longitud de fibra, mayor radio de propagación óptica y menor longitud de onda óptica. Esto conlleva un efecto de interferencia más pronunciado. Por lo tanto, a mayor volumen de niebla, mayor precisión. El efecto Sagnac es esencialmente un efecto relativista, fundamental para el diseño de sistemas de control de humedad.
El principio de la niebla óptica consiste en que un haz de luz se emite desde el tubo fotoeléctrico y pasa a través del acoplador (uno de sus extremos pasa por tres diafragmas). Dos haces entran en el anillo en direcciones opuestas y luego regresan en una misma circunferencia para lograr una superposición coherente. La luz reflejada regresa al LED, donde se detecta su intensidad. El principio de la niebla óptica parece sencillo, pero lo más importante es cómo eliminar los factores que afectan la trayectoria óptica de los dos haces; este es un problema fundamental para lograr una niebla óptica efectiva.

Principio del giroscopio de fibra óptica

(2) clasificación

Según su principio de funcionamiento, los giroscopios de fibra óptica se dividen en giroscopios de fibra óptica interferométricos (I-FOG), giroscopios de fibra óptica resonantes (R-FOG) y giroscopios de fibra óptica de dispersión Brillouin estimulada (B-FOG). Actualmente, el giroscopio de fibra óptica más consolidado es el interferométrico (de primera generación), ampliamente utilizado. Este emplea una bobina de fibra multivuelta para potenciar el efecto Sagnac. Por otro lado, un interferómetro de anillo de doble haz, compuesto por una bobina de fibra monomodo multivuelta, ofrece alta precisión, aunque su estructura resulta más compleja.
Según el tipo de bucle, los generadores de niebla se dividen en generadores de niebla de bucle abierto y de bucle cerrado. El giroscopio de fibra óptica de bucle abierto (Ogg) presenta ventajas como una estructura simple, bajo costo, alta fiabilidad y bajo consumo de energía. Sin embargo, sus desventajas son una linealidad de entrada-salida deficiente y un rango dinámico reducido. Por lo tanto, se utiliza principalmente como sensor angular. La estructura básica del generador de niebla de fibra óptica de bucle abierto es un interferómetro de doble haz anular. En consecuencia, se utiliza principalmente en aplicaciones que requieren baja precisión y tamaño reducido.
Índice de rendimiento de la niebla
La niebla se utiliza principalmente para medir la velocidad angular, y cualquier medición conlleva un error.

(1)ruido

El mecanismo de ruido de la niebla se concentra principalmente en la parte de detección óptica o fotoeléctrica, que determina la sensibilidad mínima detectable de la humedad. En un giroscopio de fibra óptica (FOG), el parámetro que caracteriza el ruido blanco de salida de la velocidad angular es el coeficiente de deriva aleatoria del ancho de banda de detección. En el caso de ruido blanco puro, la definición del coeficiente de deriva aleatoria se puede simplificar como la relación entre la estabilidad de la deriva medida y la raíz cuadrada del ancho de banda de detección en un ancho de banda determinado.

Si existen otros tipos de ruido o deriva, solemos utilizar el análisis de varianza de Allan para obtener el coeficiente de caminata aleatoria mediante un método adecuado.

(2) Deriva cero

El cálculo del ángulo es necesario al usar niebla. Este ángulo se obtiene mediante la integración de la velocidad angular. Desafortunadamente, la deriva se acumula con el tiempo, y el error aumenta progresivamente. En general, para aplicaciones de respuesta rápida (a corto plazo), el ruido influye significativamente en el sistema. Sin embargo, para aplicaciones de navegación (a largo plazo), la deriva cero tiene una influencia considerable en el sistema.

(3) Factor de escala (factor de escala)

Cuanto menor sea el error del factor de escala, más preciso será el resultado de la medición.

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