หลักการและการจำแนกประเภทของหมอก

หลักการและการจำแนกประเภทของหมอก

(1)หลักการ

หลักการของหมอกเรียกว่าปรากฏการณ์ Sagnac ในฟิสิกส์ ในเส้นทางแสงแบบปิด ลำแสงสองลำจากแหล่งกำเนิดแสงเดียวกันจะถูกแทรกสอดเมื่อมาบรรจบกันที่จุดตรวจจับเดียวกัน หากเส้นทางแสงแบบปิดมีการหมุนสัมพันธ์กับปริภูมิเฉื่อย ลำแสงที่แพร่กระจายในทิศทางบวกและลบจะสร้างความแตกต่างของเส้นทางแสง ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความเร็วของมุมการหมุนด้านบน ความเร็วของมุมการหมุนคำนวณโดยใช้ความแตกต่างของเฟสที่วัดโดยเครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริก

จากสูตร ยิ่งความยาวเส้นใยยาวขึ้น รัศมีการเดินแสงก็จะกว้างขึ้น และความยาวคลื่นแสงก็จะสั้นลง ยิ่งเอฟเฟกต์การรบกวนเด่นชัดมากขึ้น ดังนั้น ยิ่งปริมาณหมอกมีนัยสำคัญมากเท่าใด ความแม่นยำก็จะสูงขึ้นเท่านั้น เอฟเฟกต์ Sagnac เป็นเอฟเฟกต์เชิงสัมพัทธภาพ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบความชื้น
หลักการของหมอกคือการปล่อยลำแสงออกจากหลอดโฟโตอิเล็กทริกและผ่านตัวต่อ (ปลายด้านหนึ่งเข้าสู่สามสต็อป) ลำแสงสองลำจะเข้าสู่วงแหวนในทิศทางที่ต่างกันผ่านวงแหวน แล้ววนกลับมารอบวงกลมหนึ่งวงเพื่อซ้อนทับกันอย่างสอดคล้องกัน แสงที่สะท้อนกลับมาจะกลับไปยังหลอด LED และตรวจจับความเข้มแสงผ่านหลอด LED หลักการของหมอกดูเหมือนจะง่าย แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการขจัดปัจจัยที่ส่งผลต่อเส้นทางแสงของลำแสงสองลำ ซึ่งเป็นปัญหาพื้นฐานของหมอก

หลักการของไจโรสโคปแบบไฟเบอร์ออปติก

(2) การจำแนกประเภท

ตามหลักการทำงาน ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็นไจโรสโคปใยแก้วนำแสงแบบอินเตอร์เฟอโรเมตริก (I-FOG), ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงแบบเรโซแนนซ์ (R-FOG) และไจโรสโคปใยแก้วนำแสงแบบกระเจิงบริลลูอินแบบกระตุ้น (B-FOG) ปัจจุบัน ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงที่ได้รับการพัฒนาอย่างแพร่หลายที่สุดคือไจโรสโคปใยแก้วนำแสงแบบอินเตอร์เฟอโรเมตริก (ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงรุ่นแรก) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลาย ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงนี้ใช้ขดลวดใยแก้วนำแสงแบบหลายรอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ Sagnac ในทางกลับกัน อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบวงแหวนลำแสงคู่ที่ประกอบด้วยขดลวดใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดียวแบบหลายรอบสามารถให้ความแม่นยำสูง ซึ่งจะทำให้โครงสร้างโดยรวมมีความซับซ้อนมากขึ้น
ตามประเภทของลูป หมอกสามารถแบ่งได้เป็นหมอกแบบวงเปิดและ FOG แบบวงปิด ไจโรสโคปใยแก้วนำแสงแบบวงเปิด (Ogg) มีข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่าย ราคาประหยัด ความน่าเชื่อถือสูง และการใช้พลังงานต่ำ ในทางกลับกัน ข้อเสียของ Ogg คือความเป็นเชิงเส้นของอินพุต-เอาต์พุตต่ำและช่วงไดนามิกต่ำ ดังนั้นจึงใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดมุมเป็นหลัก โครงสร้างพื้นฐานของ IFOG แบบวงเปิดคืออินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบลำแสงคู่วงแหวน ดังนั้นจึงใช้เป็นหลักในสถานการณ์ที่มีความแม่นยำต่ำและปริมาณน้อย
ดัชนีประสิทธิภาพหมอก
หมอกส่วนใหญ่ใช้เพื่อวัดความเร็วเชิงมุม และการวัดใดๆ ก็ตามก็ล้วนมีข้อผิดพลาด

(1)เสียงรบกวน

กลไกสัญญาณรบกวนของหมอกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในส่วนตรวจจับแบบออปติคัลหรือโฟโตอิเล็กทริก ซึ่งเป็นตัวกำหนดความไวในการตรวจจับความชื้นขั้นต่ำ ในไจโรสโคปแบบไฟเบอร์ออปติก (FOG) พารามิเตอร์ที่กำหนดลักษณะของสัญญาณรบกวนสีขาวที่ส่งออกจากอัตราเชิงมุมคือค่าสัมประสิทธิ์การเดินสุ่มของแบนด์วิดท์การตรวจจับ ในกรณีที่มีเพียงสัญญาณรบกวนสีขาว นิยามของค่าสัมประสิทธิ์การเดินสุ่มสามารถสรุปได้ง่ายๆ ว่าเป็นอัตราส่วนของเสถียรภาพไบแอสที่วัดได้ต่อรากที่สองของแบนด์วิดท์การตรวจจับในแบนด์วิดท์เฉพาะ

หากมีสัญญาณรบกวนหรือการดริฟต์ประเภทอื่น โดยทั่วไปเราจะใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนของ Allan เพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์การเดินสุ่มโดยใช้วิธีที่เหมาะสม

(2)การดริฟท์เป็นศูนย์

จำเป็นต้องใช้การคำนวณมุมเมื่อใช้หมอก มุมนี้หาได้จากการอินทิเกรตความเร็วเชิงมุม น่าเสียดายที่ค่าดริฟต์สะสมเป็นเวลานาน และความคลาดเคลื่อนก็ยิ่งเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยทั่วไปแล้ว สำหรับการใช้งานที่ต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็ว (ระยะสั้น) สัญญาณรบกวนจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อระบบ อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานด้านการนำทาง (ระยะยาว) ค่าดริฟต์ศูนย์จะมีอิทธิพลอย่างมากต่อระบบ

(3) ปัจจัยมาตราส่วน (scale factor)

ยิ่งข้อผิดพลาดของปัจจัยมาตราส่วนมีขนาดเล็ก ผลการวัดก็จะแม่นยำมากขึ้น

บริษัท ปักกิ่ง โรเฟีย ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ จำกัด ตั้งอยู่ที่ “ซิลิคอนแวลลีย์” กรุงปักกิ่งจงกวนชุน มณฑลซานตง ประเทศจีน เป็นบริษัทเทคโนโลยีขั้นสูงที่มุ่งมั่นให้บริการแก่สถาบันวิจัย สถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย และบุคลากรด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งในและต่างประเทศ บริษัทของเราดำเนินธุรกิจหลักด้านการวิจัยและพัฒนา ออกแบบ ผลิต และจำหน่ายผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อย่างอิสระ และนำเสนอโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมและบริการระดับมืออาชีพเฉพาะบุคคลสำหรับนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรอุตสาหกรรม หลังจากการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องมาหลายปี บริษัทได้สร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์โฟโตอิเล็กทริกที่หลากหลายและสมบูรณ์แบบ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เทศบาล ทหาร การขนส่ง พลังงานไฟฟ้า การเงิน การศึกษา การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ

เรารอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!