一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110926500A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911081961.9(22)申请日2019.11.07(71)申请人江西驰宇光电科技发展有限公司地址330200江西省南昌市南昌高新技术产业开发区天祥大道699号中节能江西低碳园7-8号楼(72)发明人黄宗升黄云许光明饶谷音战德军孙志刚(74)专利代理机构长沙科明知识产权代理事务所(普通合伙)43203代理人吴兰秀(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置及方法，属于检测装置领域，其技术方案要点是，包括用于发射激光束的激光陀螺主体，激光陀螺主体的中部安装有抖动轮，以使激光陀螺主体可进行往复抖动；用于放置激光陀螺主体的安装盒，安装盒内侧壁上安装有位置敏感检测器；其中，位置敏感检测器安装在可被激光陀螺腔体中的激光束直接照射到的位置；位置敏感检测器通过导线连接有PSD信号放大电路，PSD信号放大电路电连接有抖动驱动电路，抖动驱动电路与抖动轮电连接，以使位置敏感检测器对抖动轮进行反馈调节。不仅消除了永磁铁的磁场对激光陀螺精度的影响，而且有效地解决了检抖装置安装精度低的缺点，进一步提高整个机械抖动激光陀螺的精度。CN110926500ACN110926500A权利要求书1/1页1.一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其特征在于：包括用于发射激光束的激光陀螺主体，所述激光陀螺主体的中部安装有抖动轮，以使激光陀螺主体可进行往复抖动；用于放置激光陀螺主体的安装盒，所述安装盒内侧壁上安装有位置敏感检测器；其中，所述位置敏感检测器安装在可被激光陀螺腔体中的激光束直接照射到的位置；所述位置敏感检测器通过导线连接有PSD信号放大电路，所述PSD信号放大电路电连接有抖动驱动电路，所述抖动驱动电路与抖动轮电连接，以使所述位置敏感检测器对抖动轮进行反馈调节。2.根据权利要求1所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其特征在于：所述位置敏感检测器为二维位置敏感检测器。3.根据权利要求1所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其特征在于：所述PSD信号放大电路包括I-V转换电路和交流放大电路，所述I-V转换电路输入端与位置敏感检测器输出端连接，所述I-V转换电路输出端与交流放大电路输入端连接，所述交流放大电路输出端与抖动驱动电路连接。4.根据权利要求1所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其特征在于：所述安装盒的内部设置有合光棱镜，所述合光棱镜上设置有光电二极管，以使激光陀螺腔体发射出的光信号转化为电信号。5.根据权利要求3所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其特征在于：所述光电二极管通过导线连接有激光陀螺信号前置放大电路，用于增强激光陀螺角度频差信号。6.根据权利要求1-5中任一所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置，其检测方法步骤如下：S1、由于抖动轮带动整个激光陀螺主体发生往复抖动，激光陀螺腔体内的激光束照射在位置敏感检测器上的位置会发生周期性变化；S2、激光束照射在位置敏感检测器上不同位置时，会在位置敏感检测器两端输出两路光生电流I1、I2，当激光照射到位置敏感检测器中心位置时，此时两个电流的大小相同；当激光照射偏移中心位置时，会产生不同大小的电流；S3、通过PSD信号放大电路中的I-V转换电路，将光生电流信号转换成电压信号，再通过交流放大电路将电压信号进行转换、放大，放大后输出的电压信号为U1、U2；S4、放大后的电压信号U1、U2作为参考电压，输出至抖动驱动电路对抖动轮进行反馈控制。7.根据权利要求4所述的一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测方法：其中，光电二极管用于将激光陀螺信号转化为电信号，使得输出激光陀螺角度频差信号。2CN110926500A说明书1/4页一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置及方法技术领域[0001]本发明涉及检测装置技术领域，具体而言，涉及一种基于PSD的机抖激光陀螺抖动检测装置及方法。背景技术[0002]激光陀螺是一种利用环形谐振腔内顺、逆时针传播的两束光(如图2所示的22A、22B)的频率差来测量角速度的仪器。当输入角速度小于一定阈值时，激光陀螺环形谐振器内的顺、逆时针传播的两束光的频率会锁定在一起而不产生频率差。这就是激光陀螺的闭锁效应。为了克服激光陀螺的闭锁效应，目前最为成熟和广泛使用的方法是机械抖动偏频法。利用装在激光陀螺谐振腔中心的抖动轮使激光陀螺做周期性的往复抖动，这样产生的输入角速度驱使激光陀螺快速通过锁区，甚至不经过锁区，从