CN208171289U - 一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，包括相互连接的光路部分和电路部分，电路部分包括前放电路(6)、ADC电路(7)、FPGA芯片(8)、DAC电路(9)和后放电路(10)，FPGA芯片(8)输出端连有检测电路，检测电路包括第二DAC电路(12)和运放电路(13)，运放电路(13)输出端带有示波器接口(14)，示波器接口(14)从光纤陀螺的壳体露出。与现有技术相比，本实用新型在原光纤陀螺电路板上，增加一路DA和运放，将探测器检测的梳状波信号通过DA送出，不开盖便可进行梳状波信号检测；同时，将内部模拟信号转换为数字信号，再将数字信号转换为模拟信号送出以实现隔离、防干扰，不影响陀螺状态，使调试检测、故障定位更加方便快捷。

Description

一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺

技术领域

本实用新型涉及一种光纤陀螺，尤其是涉及一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺。

背景技术

陀螺仪是一种角速率传感器，是敏感相对惯性空间角运动的装置，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器。可应用于海陆空天各种领域。但是传统光纤陀螺，在软件配置时，或在故障检测时，都需要观察陀螺内部探测器光电转换后的梳状波信号。这就需打开陀螺外罩才能检测信号。但光纤陀螺仪结构紧凑，所用光学器件、电子器件敏感。打开结构外罩会改变光纤陀螺的状态，可能导致光学或电子器件受静电等因素损坏、结构件出现磨损等意外情况，造成不必要的损失。当前业内还缺乏外部检测光纤陀螺信号的有效方法跟手段，这就导致开盖检测的传统光纤陀螺无法满足安全、高效的检测需求，因此，急需要设计开发一种防干扰不开盖的光纤陀螺梳状波信号检测方案。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，包括相互连接的光路部分和电路部分，所述的电路部分包括依次连接的前放电路、ADC电路、FPGA芯片、DAC电路和后放电路，所述的FPGA芯片输出端连有检测电路，所述的检测电路包括依次连接的第二DAC电路和运放电路，所述的运放电路输出端带有示波器接口，所述的示波器接口从光纤陀螺的壳体露出。

所述的光纤陀螺为单轴光纤陀螺、双轴光纤陀螺或三轴光纤陀螺。

所述的光路部分包括依次连接的光源、耦合器、Y波导、光纤环，以及与耦合器连接的探测器，所述的前放电路与探测器连接，后放电路与Y波导连接。

所述的光纤环由保偏光纤绕制而成。

所述的保偏光纤的横截面结构由外到里分别为树脂保护涂层、基管层、应力作用区和芯层，所述的树脂保护涂层外表面包覆有自粘性丙烯酸涂料层。

所述的保偏光纤之间填充有石墨烯复合固化胶。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)在原光纤陀螺电路板上，增加一路DA和运放，将探测器检测的梳状波信号通过DA送出，可以不开盖便可进行梳状波信号检测；同时，将内部模拟信号转换为数字信号，再将数字信号转换为模拟信号送出以实现隔离、防干扰，不影响陀螺状态，使调试检测、故障定位更加方便快捷，可维修性更好。

(2)保偏光纤的树脂保护涂层外表面包覆有自粘性丙烯酸涂料层，绕制成光纤环后只须在一定的温度下进行加热烘干即可，防水、防腐，光纤环制作时间短、效率高、制作方便。

(3)保偏光纤之间填充有石墨烯复合固化胶，可使光纤环圈的内部温度梯度快速减小，使温度场迅速达到平衡，减小光纤陀螺仪的误差。

附图说明

图1为本实施例光纤陀螺内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，包括相互连接的光路部分和电路部分，电路部分包括依次连接的前放电路6、ADC电路7、FPGA芯片8、DAC电路9和后放电路10，光路部分包括依次连接的光源1、耦合器2、Y波导3、光纤环4，以及与耦合器2连接的探测器5，前放电路6与探测器5连接，后放电路10与Y波导3连接，FPGA芯片8输出端连有用于输出角速度的输出接口11，并且连有检测电路，检测电路包括依次连接的第二DAC电路12和运放电路13，运放电路13输出端带有示波器接口14，示波器接口14从光纤陀螺的壳体露出。探测器5输出的梳状波信号由ADC电路7采集转换为数字信号送入FPGA芯片8。FPGA芯片8将驱动DAC电路12，再次转换成模拟信号，通过运放电路13放大，将信号传输给外部，由示波器接口14即可检测到梳状波信号。且由于经过模拟转数字，数字再转模拟，隔离了检测对原始信号的影响，有效防止外部干扰。可实现对光线陀螺进行不开盖检测信号。

本实施例方案适用单轴光纤陀螺、双轴光纤陀螺、三轴光纤陀螺、IMU。

为提高光纤环制作效率，光纤环4由保偏光纤绕制而成，保偏光纤的横截面结构由外到里分别为树脂保护涂层、基管层、应力作用区和芯层，树脂保护涂层外表面包覆有自粘性丙烯酸涂料层。

保偏光纤之间填充有石墨烯复合固化胶，通过固化胶固化成型，由于复合材料中添加了石墨烯，提高了导热率，从而提高了光纤陀螺温度性能。

Claims (6)

1.一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，包括相互连接的光路部分和电路部分，所述的电路部分包括依次连接的前放电路(6)、ADC电路(7)、FPGA芯片(8)、DAC电路(9)和后放电路(10)，其特征在于，所述的FPGA芯片(8)输出端连有检测电路，所述的检测电路包括依次连接的第二DAC电路(12)和运放电路(13)，所述的运放电路(13)输出端带有示波器接口(14)，所述的示波器接口(14)从光纤陀螺的壳体露出。

2.根据权利要求1所述的一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，其特征在于，所述的光纤陀螺为单轴光纤陀螺、双轴光纤陀螺或三轴光纤陀螺。

3.根据权利要求1所述的一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，其特征在于，所述的光路部分包括依次连接的光源(1)、耦合器(2)、Y波导(3)、光纤环(4)，以及与耦合器(2)连接的探测器(5)，所述的前放电路(6)与探测器(5)连接，后放电路(10)与Y波导(3)连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，其特征在于，所述的光纤环(4)由保偏光纤绕制而成。

5.根据权利要求4所述的一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，其特征在于，所述的保偏光纤的横截面结构由外到里分别为树脂保护涂层、基管层、应力作用区和芯层，所述的树脂保护涂层外表面包覆有自粘性丙烯酸涂料层。

6.根据权利要求4所述的一种带有不开盖检测功能的光纤陀螺，其特征在于，所述的保偏光纤之间填充有石墨烯复合固化胶。