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光纖傳感器主要由光源、光纖、敏感元件、光電探測(cè)器和信號(hào)處理系統(tǒng)等部分組成,由光源發(fā)出的光通過(guò)傳輸光纖到達(dá)敏感元件(傳感頭),光的某一性質(zhì)在此受被測(cè)量調(diào)制,已調(diào)制的光信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),在經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)得到被測(cè)量。光纖陀螺成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便,正在許多已有系統(tǒng)上替代機(jī)械陀螺,從而大幅度提高系統(tǒng)的性能、降低和維護(hù)系統(tǒng)成本?,F(xiàn)在,光纖陀螺已充分發(fā)揮了其質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì),正逐步替代其他型陀螺。
光纖傳感器以其輕巧耐用、靈敏度高、抗電磁干擾和可實(shí)現(xiàn)分布式檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),更加適合建筑工程中的應(yīng)力、應(yīng)變檢測(cè),其中光纖光柵傳感器是理想的靈敏元件。光纖陀螺是一種用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器,敏感角速率和角偏差的一種傳感器,應(yīng)用激光及光導(dǎo)纖維技術(shù)測(cè)量物體相對(duì)于慣性空間的角速度或轉(zhuǎn)動(dòng)角度的無(wú)自轉(zhuǎn)質(zhì)量。光纖陀螺是一種用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器陀螺儀(gyroscope)意即“旋轉(zhuǎn)指示器”,是指敏感角速率和角偏差的一種傳感器.光纖陀螺儀是廣義上的陀螺儀,是根據(jù)近代物理學(xué)原理制成的具有陀螺效應(yīng)的傳感器。因其無(wú)活動(dòng)部件——高速轉(zhuǎn)子,稱為固態(tài)陀螺儀。這種新型全固態(tài)的陀螺儀將成為未來(lái)的主導(dǎo)產(chǎn)品,具有廣泛的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。
陀螺儀原理上就是運(yùn)用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí),角動(dòng)量很大,旋轉(zhuǎn)軸會(huì)一直穩(wěn)定指向一個(gè)方向的性質(zhì)所制造出來(lái)的定向儀器.傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀,機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái),現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。光纖陀螺儀是以光導(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。光傳播路徑的不同,決定了敏感元件的角位移。微型光纖陀螺具有工作帶寬大、分辨率高、零點(diǎn)漂移小、線性度高、啟動(dòng)時(shí)間短、抗沖擊、抗振動(dòng)、成本低等特點(diǎn),是傳統(tǒng)機(jī)械陀螺的替代產(chǎn)品。
陀螺儀是一種能夠準(zhǔn)確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器,光纖陀螺包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來(lái)的。光纖陀螺儀是基于薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)的一種光學(xué)陀螺儀。光纖陀螺儀的基本原理如圖所示,它由光源、光檢測(cè)器、分束器和光纖線圈等組成。光纖陀螺儀具有很高的精度和靈敏度?,F(xiàn)在光纖陀螺儀已經(jīng)達(dá)到0.01度/hr。微型光纖陀螺具有很大的設(shè)計(jì)靈活性,可以滿足各種不同的應(yīng)用需求,全固態(tài)結(jié)構(gòu),可靠性高,是真正靜音的陀螺,具有質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)逐步取代其他類型的陀螺。