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陀螺儀的類型包括MEMS陀螺儀、環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀、半球諧振陀螺儀、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀和其它類型陀螺儀。光纖陀螺儀是一種基于薩格納效應(yīng)的來測量運(yùn)動(dòng)物體方位的儀器。它是一種能夠測量旋轉(zhuǎn)角速率的一種全固態(tài)的測量慣性儀表。目前國內(nèi)的發(fā)展可以進(jìn)行慣性導(dǎo)航的使用,精度的要求也可以達(dá)到比較高的要求,對各種技術(shù)的發(fā)展都起到了很大的作用?,F(xiàn)在光纖陀螺在慣性技術(shù)領(lǐng)域的地位已經(jīng)確立,逐漸發(fā)展成為慣性導(dǎo)航的主流儀表之一。
光纖陀螺儀按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn),有不同的分類結(jié)果。按結(jié)構(gòu)可分為單軸和多軸光纖陀螺,光纖陀螺的多軸化是其發(fā)展方向之一。按其回路類型可分為開環(huán)光纖陀螺和閉環(huán)光纖陀螺兩類,開環(huán)光纖陀螺不帶反饋,直接檢測光輸出,省去許多復(fù)雜的光學(xué)和電路結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,可靠性高和功率消耗低等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是靠增加單模光纖的長度來提高陀螺儀的靈敏度,輸入輸出線性度差,動(dòng)態(tài)范圍小,主要用作角度傳感器。閉環(huán)光纖陀螺包含閉環(huán)環(huán)節(jié),大大降低光源漂移的影響,擴(kuò)大了光纖陀螺的動(dòng)態(tài)范圍,對光源強(qiáng)度變化和元件增益變化不敏感,陀螺漂移非常小,輸出線性度和穩(wěn)定性至于相位變換器有關(guān),主要應(yīng)用于中等精度的慣性導(dǎo)航,對光纖陀螺的小型化和穩(wěn)定性有重要作用,是光纖陀螺研究的主要趨勢。
光纖陀螺儀是一種能夠準(zhǔn)確地確定運(yùn)動(dòng)物體方位的儀器,民用光纖陀螺和環(huán)形激光陀螺一樣,具有無機(jī)械活動(dòng)部件、無預(yù)熱時(shí)間、不敏感加速度、動(dòng)態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等優(yōu)點(diǎn)。光纖陀螺儀是一種以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件,由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播,光傳播路徑的改變,決定了敏感元件的角位移。具體來說,光纖陀螺儀的實(shí)現(xiàn)主要基于塞格尼克理論:當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí),如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度,那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在不同的前進(jìn)方向上,光學(xué)環(huán)路的光程相對于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用光程的變化,檢測出兩條光路的相位差或干涉條紋的變化,就可以測出光路旋轉(zhuǎn)角速度,這便是光纖陀螺儀的工作原理。