CN105318867B - 一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法及其光纤陀螺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光纤陀螺，具体涉及一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法及其光纤陀螺。一种带有温度传感器光纤陀螺，包括作为核心的光纤环，在光纤环上设置温度传感器，光纤环和温度传感器共同设置在包裹胶粘剂中，温度传感器的数据输出线伸出包裹胶粘剂外，且光纤环和包裹胶粘剂满足κ胶·L胶＝κ环·L环，其中κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度。本发明的效果是：本发明的光纤陀螺提高了针对陀螺进行的温度输出曲线拟合精度，减小了补偿后陀螺的零位波动幅度，提高了光纤陀螺在使用温度范围内(‑40℃～60℃)的精度。

Description

一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法及其光纤陀螺
技术领域
本发明属于光纤陀螺，具体涉及一种制作带有温度传感器光纤陀螺的
方法及其光纤陀螺。
背景技术
目前，光纤陀螺的温度性能是制约其工程化应用的关键，主要是由于温度shupe效应导致陀螺在使用温度范围内发生零位偏移，从而严重损害陀螺的使用精度，尤其是高精度光纤陀螺，影响程度更加严重。提高光纤陀螺的温度性能主要从光纤环制作和后期对陀螺实行温度补偿两方面来解决，前者是后者的基础。在实际工程应用中，为了得到最优的温度补偿效果，要求光纤环的温度性能必须与温度及温度变化率之间具有非常好的规律性，形成确定的函数关系，并尽量减小函数中变量的数量，保证变量系数的稳定性。然而，在某些大尺寸光纤环(平均直径100mm，径向厚度8mm)的高精度型号应用中发现，虽然光纤环的输出随温度变化的幅值被有效地压制下来，并且与温度之间形成了很好的规律性，但是，在实际的温度补偿中仍然不能得到很好的补偿效果，陀螺全温精度仅提高了5～7倍，没有达到0.01°/h的预期精度要求。而在某型小型化光纤陀螺中，按照这种方法进行的温度补偿，其效果往往可以达到10～15倍，如此推算，在大尺寸的高精度光纤陀螺中应该能够达到全温0.01°/h的指标要求。但具体尺寸仍需通过实验得到。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种带有温度传感器的光纤陀螺。
本发明是这样实现的：一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一：测量
测量能够容纳光纤陀螺的空间大小。在测量时假设制作好的光纤陀螺为中空圆柱体，测量光纤陀螺可能的最大半径和厚度。
步骤二：计算
用κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度，通过下述公式计算包裹胶粘剂的参数，
κ胶·L胶＝κ环·L环
上式中κ环和L环为已知量，L胶的最大值受步骤一测量结果限定
步骤三：包裹胶粘剂
查找所有可用的包裹胶粘剂的导热率κ胶，并利用步骤二的公式验证该包裹胶粘剂是否符合要求。
步骤四：制作光纤陀螺
将光纤环至于中心，灌胶，制作光纤陀螺。
如上所述的一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，其中，所有符合步骤一和步骤二条件的包裹胶粘剂均是可以选用的。
如上所述的一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，其中，包裹胶粘剂的厚度最小不得小于8mm。
一种带有温度传感器光纤陀螺，包括作为核心的光纤环，在光纤环上设置温度传感器，光纤环和温度传感器共同设置在包裹胶粘剂中，温度传感器的数据输出线伸出包裹胶粘剂外，且光纤环和包裹胶粘剂满足κ胶·L胶＝κ环·L环，其中κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度。
本发明的效果是：本发明的光纤陀螺提高了针对陀螺进行的温度输出曲线拟合精度，减小了补偿后陀螺的零位波动幅度，提高了光纤陀螺在使用温度范围内(-40℃～60℃)的精度。补偿后的曲线仅存在由于拟合误差导致的输出波动，而由温度延迟导致的波动被明显消除。陀螺整体的精度满足了全温0.01°/h的精度要求。
附图说明
图1是本发明提供带有温度传感器的光纤陀螺的结构示意图。
图中：1.包裹胶粘剂、2.光纤环、3.温度传感器。
具体实施方式
一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，包括下述步骤：
步骤一：测量
测量能够容纳光纤陀螺的空间大小。在测量时假设制作好的光纤陀螺为中空圆柱体，测量光纤陀螺可能的最大半径和厚度。
步骤二：计算
由于制作好的光纤陀螺包括作为核心的光纤环和包裹住光纤环的包裹胶粘剂，因此用κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度，则通过下述公式计算包裹胶粘剂的参数，
κ胶·L胶＝κ环·L环
上式中κ环和L环为已知量，L胶的最大值受步骤一测量结果限定
步骤三：包裹胶粘剂
由于步骤一限定了包裹胶粘剂的最大半径，κ环和L环的乘积限定了另一个判定条件，因此技术人员可以用检索的方式查找市场上所有的包裹胶粘剂的导热率κ胶，并利用步骤二的公式验证该包裹胶粘剂是否符合要求。
所有符合步骤一和步骤二条件的包裹胶粘剂均是可以选用的。
步骤四：制作光纤陀螺
将光纤环至于中心，按照灌胶的传统方法进行灌胶，制作光纤陀螺，包裹胶粘剂的厚度最小不得小于8mm。
如附图1所示，一种带有温度传感器光纤陀螺，包括作为核心的光纤环2，在光纤环2上设置温度传感器3，光纤环2和温度传感器3共同设置在包裹胶粘剂1中，温度传感器3的数据输出线伸出包裹胶粘剂1外，且光纤环2和包裹胶粘剂1满足κ胶·L胶＝κ环·L环，其中κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度。

Claims (3)

1.一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一：测量
测量能够容纳光纤陀螺的空间大小，在测量时假设制作好的光纤陀螺为中空圆柱体，测量光纤陀螺可能的最大半径和厚度，
步骤二：计算
用κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度，通过下述公式计算包裹胶粘剂的参数，
κ胶·L胶＝κ环·L环
上式中κ环和L环为已知量，L胶的最大值受步骤一测量结果限定
步骤三：包裹胶粘剂
查找所有可用的包裹胶粘剂的导热率κ胶，并利用步骤二的公式验证该包裹胶粘剂是否符合要求，
步骤四：制作光纤陀螺
将光纤环至于中心，灌胶，制作光纤陀螺。
2.如权利要求1所述的一种制作带有温度传感器光纤陀螺的方法，其特征在于：包裹胶粘剂的厚度最小不得小于8mm。
3.一种带有温度传感器光纤陀螺，其特征在于，使用权利要求1的方法制作，包括作为核心的光纤环(2)，在光纤环(2)上设置温度传感器(3)，光纤环(2)和温度传感器(3)共同设置在包裹胶粘剂(1)中，温度传感器(3)的数据输出线伸出包裹胶粘剂(1)外，且光纤环(2)和包裹胶粘剂(1)满足κ胶·L胶＝κ环·L环，其中κ胶，κ环分别表示包裹胶粘剂和光纤环的导热率，L胶，L环分别为包裹胶粘剂和光纤环的厚度。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365338A (en) * 1991-05-28 1994-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wavelength sensor for fiber optic gyroscope
CN202350792U (zh) * 2011-11-23 2012-07-25 武汉长盈通光电技术有限公司 绝热性好的光纤陀螺用光纤环圈
CN202692992U (zh) * 2012-07-19 2013-01-23 浙江大学 一种光纤陀螺用脱骨光纤环的绕制夹具
CN104251698A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 北京自动化控制设备研究所 一种可减小光纤陀螺温度漂移传感环圈制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365338A (en) * 1991-05-28 1994-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wavelength sensor for fiber optic gyroscope
CN202350792U (zh) * 2011-11-23 2012-07-25 武汉长盈通光电技术有限公司 绝热性好的光纤陀螺用光纤环圈
CN202692992U (zh) * 2012-07-19 2013-01-23 浙江大学 一种光纤陀螺用脱骨光纤环的绕制夹具
CN104251698A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 北京自动化控制设备研究所 一种可减小光纤陀螺温度漂移传感环圈制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
光纤环温度性能仿真分析;于中权等;《应用光学》;20120331;第33卷(第2期);第421-426页 *
光纤陀螺光纤环的热应力分布仿真分析方法;韩晓娇;《光学与光电技术》;20111231;第9卷(第6期);第54-58页 *

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