DE2917442A1 - Einrichtung zur messung der rotationsgeschwindigkeit - Google Patents
Einrichtung zur messung der rotationsgeschwindigkeitInfo
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Description
F.Leitl-4
Einrichtung zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit wie in der DE-OS 25 38 287
beschrieben.
Aufgabe
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung anzugeben, nach der aus den beiden Teilstrahlen, die nach gegensinnigem
Durchlaufen der Lichtleitfaser einander überlagert werden, auf sichere Weise die Rotationsgeschwindigkeit ermittelt
werden kann.
Lösung
Die Lösung erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorteile
Das neue Auswerteverfahren läßt sich auf einfache Weise realisieren. Durch die Verwendung von impulsförmigen
Signalen können die einander überlagerten Signale jeweils einem bestimmten Umlauf zugeordnet werden. Zur Bestimmung
der Rotationsgeschwindigkeit werden Wechselspannungen bekannter Frequenz (z.B. 100 kHz) ausgewertet, was mit
hoher Dynamik und Genauigkeit erfolgen kann. Die Auswertung erfolgt so schnell, daß sie durch Störungen, die auf
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Einwirkungen auf die Lichtausbreitung in der Lichtleitfaser, die alle langsam erfolgen, nicht verfälscht wird.
Durch die periodische Auswertung wird der Einfluß des thermisch bedingten "Faser-Rauschens" stark reduziert.
Beschreibung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig.1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Messung
der Rotationsgeschwindigkeit;
1.0 Fig. 2 die zur Steuerung des Lasers und der Auswertung verwendeten Taktimpulse;
Fig.3 die Aniplitudenabhängigkeit der Lichtimpulse von
der Anzahl der Umläufe und der Dämpfung in der Lichtleitfaser;
Fig.4 Torimpulse zur Ausblendung von Signalen, die
nicht zwei aufeinanderfolgenden Umläufen zugeordnet sind;
Fig.5-7 die bei der Auswertung vorkommenden Signale;
Fig.8 die auf den optisch/elektrischen Wandlern vorhandene
Lichtintensitätsverteilung.
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Es wird zunächst anhand der Fig.1 der Aufbau der Einrichtung
zur Messung von Rotationsgeschwindigkeiten beschrieben.
In einem Laser 1 erzeugte Lichtimpulse werden einer optischen Verzweigung 5 zugeführt, die die Lichtimpulse
in jeweils zwei Lichtimpulse mit gleichen Amplituden aufteilt, die eine ringförmig angeordnete Lichtleitfaser
in entgegengesetzten Richtungen durchlaufen. Die ringförmige Schleife weist eine oder mehrere kreisförmige
Windungen auf. Nach dem Durchlaufen der Schleife gelangen, die beiden Lichtimpulse, die die Schleife gegensinnig
durchlaufen haben, wieder zu der optischen Verzweigung 5, die jetzt jeweils einen bestimmten Anteil der beiden
Lichtimpulse zu einer optisch/elektrischen Wandlereinrichtung 3 ausgekoppelt und den Rest zum nächsten Umlauf
in die Schleife durchläßt. Dies wiederholt sich mehrmals.
Die optische Verzweigung wird von vier Lichtleitfaserenden gebildet; zwei hiervon gehören zu der Schleife
eines zu einer Lichtleitfaser, die zu dem Laser 1 führt und das übrige zu einer Lichtleitfaser, die die ausgekoppelten
Impulse zu der optisch/elektrischen Wandlereinrichtung weiterleitet.
Die vier Enden der Lichtleitfaser sind unter 45° angeschliffen, teilverspiegelt und stoßen an ihren Schnittflächen
aneinander an. Die optische Verzweigung kann auch als integrierte Dünnschichtoptik ausgeführt sein.
Die optische Verzweigung läßt von jedem vom Laser abgegebenen Impuls einen bestimmten Anteil direkt zu der optisch/
elektrischen Wandlereinrichtung durch. Das entsprechende elektrische Ausgangssignal des Wandlers kann dazu verwendet
werden, den Laser so zu steuern, daß er Impulse mit
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„ Q _
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konstanter Amplitude abgibt. Dies ist in der Fig.1 nicht dargestellt.
Die von der optischen Verzweigung 5 ausgekoppelten Impulse überlagern sich einander und werden der
5 optisch/elektrischen Wandlereinrichtung 3 zugeführt. Sie enthält zwei benachbart angeordnete optisch/elektrische
Wandler 21, 22 und wird anhand der Fig.8 näher erläutert. Die Ausgangssignale dieser optisch/elektrischen
Wandler 21, 22 werden in der Wandler-Einrichtung 3 Einrichtungen
6, 7 zugeführt, die die Summe Σ bzw. die Differenz Δ dieser Signale bilden.
Das Summensignal wird einer Einrichtung 8 zugeführt, die die Polarität des Summensignals ändert. Die Steuerung
erfolgt durch einen Taktgenerator 15. Der steuerbare
Wechselspannungsteiler 9 wird von einem Mikrorechner gesteuert, dem der Taktgenerator 15 ebenfalls Taktimpulse
liefert. Die Ausgangssignale des steuerbaren Wechselspannungsteilers 9 und die Δ-Signale werden einer Differenzbiidungsschaltung
11 zugeführt.
Von dem durch diese Differenzbildung erzeugten Signal wird von einer Torschaltung (14) nur der Teil zu einem
ersten hochselektiven Verstärker, der einen kohärenten Gleichrichter enthält, durchgelassen, der zwei aufeinanderfolgenden
Impulsen zugeordnet ist. Die Torschaltung 14 wird von dem Taktgenerator 15 gesteuert. Das Ausgangssignal
des hochselektiven Verstärkers 12 wird dem Mikrorechner
10 zugeführt.
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_ Q —.
Der Taktgenerator 15 steuert außerdem noch den Abstrahlzeitpunkt
der Laserimpulse, den ersten hochselektiven Verstärker 12 und einen zweiten hochselektiven Verstärker 17,
der ebenfalls einen kohärenten Gleichrichter enthält und der ebenfalls das Ausgangssignal der Torschaltung 14 erhält.
Bevor jedoch das Taktsignal dem ersten Verstärker 12 zugeführt wird, wird seine Taktfrequenz f„, auf 2^ verdoppelt.
Anstelle der Frequenzverdopplung ist es auch möglich, in einem Taktgenerator die Frequenz 2ίφ zu erzeugen und daraus
über einen Teiler die Frequenz f„ abzuleiten.
Der zweite Verstärker 17 regelt ein Faserstellglied 16.
Das Faserstellglied erzeugt für die Lichtimpulse, die die
Lichtleitfaser gegensinnig durchlaufen, unterschiedliche Änderungen der effektiven Weglänge. Dies ist möglich
durch eine Beeinflussung der ohnehin vorhandenen Doppelbrechungseffekte
in der Lichtleitfaser. Es erfolgt vorteilhafterweise eine thermische, magnetische oder elektrostatische
Beeinflussung. Zur thermischen Beeinflussung kann ein bestimmter Teil der Lichtleitfaser von Heizdrähten
umgeben sein.
Die einzelnen verwendeten Bauelemente werden nicht näher erläutert; sie sind allgemein bekannt. Als selektiver
Verstärker kann ein von der Funkempfängertechnik her bekannter verwendet werden. Kohärente Gleichrichter sind
in dem Buch "Angle modulation, the theory of system assessment", von J.H.Roberts, Verlag Peter Peregrinus Ltd.,
England, 1977 insbesondere im Kapitel 10.6 beschrieben. Die verwendeten optischen und elektro/optischen Bauelemente
sind beispielsweise in dem Artikel "Optical-Fiber Transmission Links" von T.A.Eppes, Electronic Design 23, 8.November 1977
auf den Seiten 64-71 beschrieben.
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Anhand der Fig.2 bis 8 wird die Funktionsweise der Meßeinrichtung
nach Fig.1 näher erläutert.
In der Fig.2 sind die von dem Taktgenerator 15 abgegebenen
Taktimpulse dargestellt. Sie haben die Frequenz fT=7— und eine Länge τ, mit τ=—, L = Länge der Lichtleitfaser
zwischen Ein- und Auskoppelpunkt EK, AK und V=Lichtgeschwindigkeit in der Faser. Diese Taktimpulse
werden für den ersten Verstärker 12 in einem Taktwandler
in Taktimpulse mit der Frequenz 2f„ umgewandelt.
Wie bereits erwähnt gibt der Laser während der Zeit 0 bis τ einen Lichtimpuls ab, der durch die optische Verzweigung
in zwei Lichtimpulse aufgeteilt wird. Diese Lichtimpulse durchlaufen die Lichtleitfaser 2 gegensinnig. Der Abstand
des Lasers zur optischen Verzweigung kann so klein gewählt werden, daß die Laufzeit des Laserimpulses auf dieser
Strecke vernachlässigt werden kann. Außerdem hat diese Laufzeit auf die Messung der Rotationsgeschwindigkeit
keinen direkten Einfluß, weil sie von der Rotation nicht beeinflußt wird.
Somit gehen von der optischen Verzweigung während der Zeit 0 bis τ zwei Lichtimpulse aus. Befindet sich die Meßeinrichtung
in Ruhe, dann treffen die Vorderflanken der Lichtimpulse nach ihrer Laufzeit τ durch die Lichtleitfaser
wieder an der optischen Verzweigung ein und diese Lichtimpulse (genauer gesagt jeweils ein Teil davon) sind noch bis zum
Zeitpunkt 2τ an der optischen Verzweigung vorhanden. Anschließend treffen bereits die Vorderflanken der Lichtimpulse
nach dem zweiten Umlauf an der optischen Verzweigung ein.
Die Amplituden ändern sich von Umlauf zu Umlauf nicht nur infolge ihrer Dämpfung in der Lichtleitfaser, sondern auch
deshalb, weil nach jedem Umlauf ein bestimmter Anteil ausgekoppelt wird. Diese ausgekoppelten Impulse haben nach
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dem ersten Umlauf eine Intensität P1-, nach dem zweiten
P2 usw. (Fig.3).
Befindet sich die Meßeinrichtung in Ruhe, dann treffen die ausgekoppelten Impulse an der optischen Verzweigung
gleichzeitig ein, vorausgesetzt, man vernachlässigt Störungen bei der Ausbreitung in der Lichtleitfaser. Bei
einer Rotation erfolgt für den einen Lichtimpuls eine geringe Vergrößerung der Laufzeit und für den anderen eine entsprechende
Verkleinerung (Sagnac-Effekt). Bei der überlagerung der aus den Lichtimpulsen ausgekoppelten Impulse
sind die Trägerschwingungen der ausgekoppelten Impulse gegeneinander phasenverschoben und somit entstehen von
der Rotationsgeschwindigkeit und von der Geometrie der Anordnung von optischer Verzweigung und den optisch/elektrischen
Wandlern abhängige Interferenzbilder auf den Oberflächen der optisch/elektrischen Wandler. Die Verschiebung
der Streifen des Interferenzbildes ist der Rotationsgeschwindigkeit proportional und kann direkt ausgewertet
werden (statische Auswertung). Die dazu notwendige Einrichtung kann ähnlich der anhand der Fig.1 beschriebenen
sein.
Es ist jedoch besonders vorteilhaft, anstatt der statischen eine dynamische Auswertung durchzuführen. Eine dynamische
Auswertung ist möglich, weil die Lichtimpulse die Lichtleitfaser mehrmals durchlaufen und die Phasenverschiebung
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zwischen den Trägerschw.ingungen der Lichtimpulse nach
jedem Umlauf um den gleichen Betrag zunimmt. Die Phasenverschiebungen nach einem, zwei bzw. drei Umläufen sind
(^1, IP2 bzw. IiL. Im vorliegenden Beispiel wird die
Differenz der Phasenverschiebungen, die dem ersten und zweiten Umlauf zugeordnet sind - also Atf = Cf2 - W^1 ausgewertet.
Es ist A<f = If1. Es sollen also nur die dem
ersten und zweiten Umlauf zugeordneten ausgekoppelten Impulse ausgewertet werden und deshalb ist die Torschaltung
vorgesehen, die nur die diesen Umläufen zugeordneten ausgekoppelten Impulse durchläßt. Die Torschaltung läßt nur
in den Zeiten τ bis 3τ, 5τ bis 7 τ usw. Signale durch. Die zeitliche Zuordnung der Tore zu den ausgekoppelten Impulsen
und den Taktimpulsen ist in den Fig.2 bis 4 dargestellt.
Es läßt sich eine besonders vorteilhafte Auswertung durchführen, wenn die optisch/elektrische Wandlereinrichtung
Xfie in der Fig.8 angegeben aufgebaut ist.
Im oberen Teil der Fig.8 ist die Intensitätsverteilung
dPODJ.
--*· " als Funktion der geometrischen Ausdehnung S auf der
Oberfläche der optischen/elektrischen Wandler 21, 22 dargestellt» Sie ergibt sich durch Überlagerung der beiden
Impulse, die nach jedem Umlauf von der optischen Verzweigung ausgekoppelt werden. Die Intensitätsverteilung - d.h. das
Interferenzbild - auf den optisch/elektrischen Wandlern 21, verschiebt sich abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit ω.
Dadurch erhält man die bereits erwähnte auswertbare Streifenverschiebung Q . Die Intensitätsverteilung ist periodisch.
Eine Periode hat die Länge λ/2, wobei λ die Wellenlänge des Lichts ist.
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Im Ruhezustand hängt die Lage der Streifen - d.h. der Maxima und der Minima - von der Differenzweglänge ab.
Durch ihre Veränderung kann somit die Lage der Extrema eingestellt werden. Dies erfolgt mittels des Faser-Stellgliedes
16.
Beim Ausführungsbeispiel wird ein Maximum der Intensitätsverteilung an oder in der Nähe der Berührungslinie der
beiden optisch/elektrischen Wandler 21, 22 gelegt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn an der Berührungslinie
ein Maximum oder ein Minimum der Intensitätsverteilung liegt, denn dann ist die auszuwertende Streifenverschiebung
symmetrisch zur Berührungslinie.
Die geometrische Streifenverschiebung ist ΔΖ =—-
und sie ist über die Gleichung ^f = 2ir—- in die
Phasenverschiebung umrechenbar. Die unter der %-Achse
liegende ψ-Achse in der Fig.8 gibt die Phasenverschiebung
an.
Die gestrichelt gezeichnete Kurve der Intensitätsverteilung ist infolge der Rotation mit der Rotationsgeschwindigkeit
ω gegenüber der ausgezogen gezeichneten Kurve um If verschoben.
Es ist beispielsweise Ifn = if 2 - If 1 = Δ ψ . Ist
die ausgezogen gezeichnete Kurve die Intensitätsverteilung für die überlagerten ausgekoppelten Impulse, die dem
2. Umlauf der Lichtimpulse in der Lichtleitfaser zugeordnet
sind, dann ist die gestrichelt gezeichnete Kurve die Intensitätsverteilung für die überlagerten ausgekoppelten Impulse,
die dem 3.Umlauf zugeordnet sind. Wenn die Rotationsgeschwindi.gkeit
einen anderen Richtungssinn hat, dann erfolgt eine Verschiebung der Intensitätsverteilung in negativer Richtung.
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Die einander überlagerten ausgekoppelten Impulse werden so auf die beiden optisch/elektrischen Wandler 21, 22
mittels einer nicht dargestellten optischen Abbildungseinrichtung abgebildet, daß sie jeweils von einem λ/4
Bereich mit der Ausdehnung λ/4 beleuchtet werden.
Aus den beiden elektrischen Ausgangssignalen der optisch/ elektrischen Wandler wird in einer Einrichtung 6 die
Summe Σ und in einer Einrichtung 7 die Differenz Δ gebildet. Man erhält für die ausgekoppelten Impulse nach dem 1 ., 2. ,
bzw. 3. Umlauf die Signale Σ. , Σ? bzw. Σ- und Δ^, Δ2 bzw.Δ ,.
Mit den genannten Annahmen erhält man:
r = - .fr . e .p = λ Ml
1 2 7IfHT opt. A u;
1 e ll'n
A = 5 "ΊίΓυ ' P—'- ' sin(4iT
InIt1P= 4π·^
5 mit Τϊ = Quanten-Wirkungsgrad der opt./elektr. Wandler
e = Elementarladung
"h = Plancksches Wirkungsquantum ν = Lichtfrequenz
"h = Plancksches Wirkungsquantum ν = Lichtfrequenz
opt. = Intensität des Lichts
Erweitert man die Anordnung mit den optisch/elektrischen Wandlern 21, 22 links und rechts um weitere identische
optisch/elektrische Wandler 23, 24 und bildet man aus allen elektrischen Ausgangssignalen wieder Δ- und Σ-Signale,
dann entfällt in den Gleichungen (1), (2) der Faktor 1/2. Man erhält also einen besseren Wirkungsgrad. Die optische
Abbildung erfolgt dann so, daß insgesamt ein Bereich mit einer Ausdehnung λ beleuchtet wird.
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Aus den Gleichungen (1) und (2) ist zu entnehmen, daß das Σ-Signal als einzige variable Größe die Intensität
des auftreffenden Lichts, die von Umlauf zu Umlauf unterschiedlich
ist, enthält. In dem Δ-Signal ist als weitere variable Größe der Winkel Δ ψ enthalten, der zu der
Rotationsgeschwindigkeit proportional ist. Mit Hilfe des Σ-Signals ist es also möglich, die von Umlauf zu Umlauf
unterschiedliche Abhängigkeit des Δ-Signals von Dämpfung und Amplitudenabschwächung zu eliminieren und man gewinnt
unmittelbar den Winkel Δ
Wie bereits erwähnt wird jedoch nicht nach jedem Umlauf statisch die Phasenverschiebung gemessen, sondern es wird
die Differenz der Phasenverschiebungen, die aufeinanderfolgenden Umläufen zugeordnet sind, ausgewertet. Bei den
angenommenen drei Umläufen sind die Phasenverschiebungen:
1. Umlauf ψΛ = 4π·4Γ 1
• I Λ
IP'
2. Umlauf
3. Umlauf
ES ist If2 - «fi « Af ; If3 - f2 = Alp ;
Es soll CP - Ü> = δ(Ρ ausgewertet werden. Werden mehrere
Phasendifferenzen ausgewertet, dann können diese als Kontrollmessungen oder zur Mittelung der Meßergebnisse verwendet
werden.
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Die weitere Beschreibung erfolgt anhand der Fig.4 bis 7.
Wie bereits erwähnt, erreicht man mit der Torschaltung 14, daß nur die Ausgangssignale der Differenzbildungsschaltung,
die dem ersten und dem zweiten Umlauf zugeordnet sind, weiterverarbeitet werden.
Der besseren Übersicht wegen sind in der Fig.5 von Σ-Signalen
und in der Fig.6 von Δ-Signalen nur diejenigen dargestellt,
die anschließend nach der Differenzbildung 11 von der Torschaltung
durchgelassen werden. In der Differenzbildungsschaltung 11 wird jeweils die Differenz von Σ. und Δ.. bzw.
Σ» und Δ, gebildet. Das so erzeugte Signal ist in der Fig.7
dargestellt (dick ausgezogen 'gezeichnet) . Der Mittelwert dieses Signals ist dünn ausgezogen gezeichnet.
Der erste hochselektive Verstärker 12 läßt·von diesem
Signal nur die 1.Harmonische mit der Frequenz f = j—
und der zweite hochselektive Verstärker 17 läßt nur die 2.Harmonische mit der Frequenz 2f_, =·=— durch. Das kohärent
gleichgerichtete Ausgangssignal des ersten Verstärkers 12 gibt mit seinem Vorzeichen den Richtungssinn der Rotationsgeschwindigkeit
und mit seinem Betrag den Betrag der Rotationsgeschwindigkeit an. Mit dem Ausgangssignal des
zweiten Verstärkers wird das Faserstellglied 16 so gesteuert, daß die Intensitätsverteilung auf den optisch/
elektrischen Wandlern den anhand der Fig.8 erläuterten Verlauf hat.
Liegt das Maximum der Intensitätsverteilung auf der Berührungslinie der optisch/elektrischen Wandler, dann
hat die Amplitude des Ausgangssignals des zweiten Verstärkers 17 den Wert null.
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In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich, parallel
zu dieser Regelung auch das Ausgangssignal des ersten Verstärkers 12 auf null zu regeln. Dies erreicht man
durch Änderung des Teilerverhältnisses des steuerbaren Wechselspannungsteilers 9 durch den Mikrorechner 10. Im
abgeglichenen Zustand, d.h. dann, wenn die Amplitude des Σ-Signals durch die Teilung so verkleinert wurde, daß das
Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 12 die Amplitude null hat, ist das Teilerverhältnis der Rotationsgeschwindigkeit
ω proportional. Es gilt
1 xc 1
ω =— LD arC Sin N
C= Vakuumlichtgeschwindigkeit
Eine mögliche Änderung der Rotationsgeschwindigkeit erfolgt verglichen mit der zur Messung notwendigen Zeit so langsam,
daß zur Regelung genügend Zeit zur Verfügung steht.
Wegen der kontinuierlichen Regelung und der periodischen Differenzmessung vermeidet man eins Nullpunkt drift (verursacht
durch Störeffekte) der Bezugswerte bei der Auswertung. Weiterhin wird der Einfluß des "Faser-Rauschens" reduziert.
In dem Mikrorechner 10 kann die Rotationsgeschwindigkeit aufintegriert werden. Die Richtung der Rotationsgeschwindigkeit
ist durch das Vorzeichen des Ausgangssignals des ersten Verstärkers 12 gegeben. Der Mikrorechner kann also neben
der Rotationsgeschwindigkeit auch den jeweiligen Drehwinkel angeben.
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■ 49-
Leerseite
Claims (9)
1. Einrichtung zur Messung der Rotatxonsgeschwindigkeit mit
einer einen Lichtstrahl erzeugenden Lichtquelle und einer schleifenförmig angeordneten Lichtleitfaser mit einer oder
mehreren Windungen, bei der der Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen, die die Lichtleitfaser in entgegengesetzten
Richtungen durchlaufen, aufgeteilt wird, bei der die beiden Teilstrahlen nach Durchlaufen der Lichtleitfaser
einander überlagert und danach einer Einrichtung zur Umwandlung der optischen in elektrische Signale zugeführt
wird, und bei der aus dem Ausgangssignal dieser Einrichtung die Rotationsgeschwindigkeit ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtstrahl ein gepulster Lichtstrahl ist, daß die Teilstrahlen die Lichtleitfaser (2) mehrmals durchlaufen
und daß nach jedem Umlauf von beiden Teilstrahlen ein bestimmter Anteil ausgekoppelt und nach' der überlagerung
der Einrichtung (3) zur Umwandlung der optischen Signale in elektrische Signale zugeführt wird, und daß durch Auswertung
von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen dieser Einrichtung unter Berücksichtigung der Dämpfung der
Lichtimpülse in der Lichtleitfaser und ihrer Amplitudenabschwächung infolge der teilweisen Auskopplung nach jedem
Umlauf die Rotatxonsgeschwindigkeit ermittelt wird.
Sm/Sch
09.04.1979
09.04.1979
030045/Q444
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— 9 —
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß
die Einrichtung zur Umwandlung der optischen Signale in elektrische Signale aus mindestens zwei nebeneinander
angeordneten optisch/elektrischen Wandlern (21, 22) besteht, daß Einrichtungen (6, 7) vorgesehen sind, die vor der
weiteren Signalauswertung aus den gleichzeitig vorhandenen Ausgangssignalen der optisch/elektrischen Wandler (21, 22)
ein Sununensignal (Σ=Α) und ein Öifferenzsignal (Δ=Α sin tf )
erzeugen, daß die Rotationsgeschwindigkeit aus der Differenz von Differenzsignalen, die zwei aufeinanderfolgenden Umläufen
der Teilstrahlen zugeordnet sind, ermittelt werden, und daß zur Kompensation der Dämpfung und der Amplitudenabschwächung
des Differenzsignals die den entsprechenden Umläufen zugeordneten Summensignale verwendet werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung (16) vorgesehen ist, die die Laufzeitdifferenz der die Lichtleitfaser gegensinnig durchlaufenden Lichtiiripulse
so steuert, daß die Intensitätsverteilung an der Berührungslinie der beiden optisch/elektrischen Wandler (21, 22}
oder in ihrer Nähe ein Maximum oder ein Minimum aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impulslänge (τ) kleiner oder gleich
der Laufzeit zwischen Ein- und Auskopplung (EK, AK) ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erzeugung eines Wechselspannungssignals aus den zwei aufeinanderfolgenden Umläufen zugeordneten Summensignalen
eine Einrichtung (8) vorgesehen ist, die die Polarität des Summensignals nach jedem Umlauf eines Teilstrahls in der
Lichtleitfaser (2) umkehrt, daß in einer Differenzbildungsschaltung
(11) die Differenz aus diesem Wechselspannungs-
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signal und den zwei aufeinanderfolgenden Umläufen zugeordneten Differenzsignalen gebildet wird, daß die Amplitude
des so erzeugten Signals auf Null geregelt wird, und daß die Rotationsgeschwindigkeit aus dem Regelsignal ermittelt
wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wechselspannungssignal einem steuerbaren Wechselspannungsteiler (9) zugeführt wird, daß das Ausgangssignal
des Wechselspannungsteilers der Differenzbildungsschaltung (11) zugeführt wird, deren Ausgangssignal in einem selektiven
Verstärker (12) verstärkt und gleichgerichtet wird, daß
das gleichgerichtete Signal einem Rechner (10) zugeführt wird, der in Abhängigkeit von diesem Signal den steuerbaren Wechselspannungsteiler (9) so steuert, daß die Amplitude des gleichgerichteten Signals und somit auch die Amplitude des Differenzsignals null wird.
das gleichgerichtete Signal einem Rechner (10) zugeführt wird, der in Abhängigkeit von diesem Signal den steuerbaren Wechselspannungsteiler (9) so steuert, daß die Amplitude des gleichgerichteten Signals und somit auch die Amplitude des Differenzsignals null wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der selektive Verstärker (12) einen kohärenten Gleichrichter enthält.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Torschaltung (14) vorgesehen ist, die nur die Ausgangssignale der optisch/elektrischen Wandler (21, 22), die zwei
aufeinanderfolgenden Umläufen der Teilstrahlen zugeordnet sind, zur Auswertung freigibt.
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2817442
F.Leitl-4
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist,
die die Amplitude und die Länge der von der Strahlungsquelle (1) abgegebenen Lichtimpulse konstant hält.
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