[發(fā)明專利]用于干涉型光纖陀螺的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710065315.4
• 申請日: 2007-04-11
• 公開（公告）號: CN101056489A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋凝芳;李敏;張忠鋼;潘雄;徐小斌;田海亭;呂峰建
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;G01P3/36;G01C19/72
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所
• 代理人: 周長琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光源驅(qū)動的溫控及切換電路，更特別地說，是指一種用于干涉型光纖陀螺的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路。

背景技術(shù)

干涉型光纖陀螺是一種基于SAGNAC效應(yīng)的角速度光纖傳感器，它具有全故態(tài)、無轉(zhuǎn)動部件和摩擦部件、壽命長、動態(tài)范圍大、無啟動時間、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕等優(yōu)點。由于以上這些優(yōu)點，干涉型光纖陀螺在很多領(lǐng)域已經(jīng)逐步取代了機械陀螺；隨著空間技術(shù)的日趨成熟，干涉型光纖陀螺已經(jīng)開始作為導(dǎo)航器件在衛(wèi)星上使用。但空間應(yīng)用環(huán)境的特殊性和使用的長期性對干涉型光纖陀螺的可靠性提出了更加苛刻的要求。

光源是光纖陀螺中的核心器件，它的各種指標(biāo)對于陀螺的性能都有很大的影響，如光功率對陀螺檢測精度的影響、光源波長對陀螺標(biāo)度因子的影響、光源偏振度對陀螺偏振噪聲的影響等等。同時，光源也是陀螺中比較脆弱的器件；它正常工作時需要穩(wěn)定的恒流驅(qū)動和恒溫控制，如果工作條件不能滿足則光源的輸出特性就會發(fā)生改變，進一步影響陀螺性能。對于空間應(yīng)用的光纖陀螺而言，熱真空、電磁輻射等環(huán)境對光源的損壞是無法避免的，與此同時，光源驅(qū)動電路和溫控電路也會受到空間輻照的影響，因此對光源所做的冗余設(shè)計除了對光源本身冗余以外，還需要對光源恒流驅(qū)動和溫控電路部分增加冗余，以提高空間應(yīng)用陀螺的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于干涉型光纖陀螺的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路，該雙光源驅(qū)動溫控及切換電路可以為兩路光源提供恒流驅(qū)動及其調(diào)整、溫度控制以及光源切換的操作。在正常工作情況下，只有一路光源在正常工作另外一路光源處于冷備份狀態(tài)。工作光源的狀態(tài)受到監(jiān)控，當(dāng)其工作狀態(tài)無法滿足陀螺要求時就可以將當(dāng)前工作光源的電源關(guān)閉同時打開冷備份光源的電源，此后陀螺就工作在備份光源工作模式下。

本發(fā)明是一種用于干涉型光纖陀螺的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路，由處理器、A電源開關(guān)、B電源開關(guān)、A恒流驅(qū)動電路、B恒流驅(qū)動電路、A溫控電路和B溫控電路組成，通過A、B電源開關(guān)來分別控制A、B恒流驅(qū)動電路和溫控電路的工作狀態(tài)，并由處理器來調(diào)節(jié)光源的驅(qū)動電流。

本發(fā)明雙光源驅(qū)動溫控及切換電路的優(yōu)點在于：

(1)結(jié)構(gòu)簡單而獨立，對光源的溫度控制采用獨立器件完成，避免了使用分立器件時帶來的各種元器件不匹配等對功能實現(xiàn)造成的不良影響。兩路電路的電源完全分開，一路的損壞不會造成另外一路的工作失效。

(2)完全的冗余設(shè)計，兩路光源驅(qū)動和溫控電路都能夠獨立的工作，使用電源開關(guān)就可以方便的進行切換操作。對某些可靠性要求很高的場合這種冗余功能是保證工作正常的關(guān)鍵因素。

(3)通過DSP控制DA來調(diào)節(jié)光源驅(qū)動電流，提高了光源驅(qū)動電路工作的靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是處理器連接端子電路原理圖。

圖3A是A電源開關(guān)的電路原理圖。

圖3B是B電源開關(guān)的電路原理圖。

圖4A是A恒流驅(qū)動電路原理圖。

圖4B是B恒流驅(qū)動電路原理圖。

圖5A是A溫控電路原理圖。

圖5B是B溫控電路原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明是一種用于干涉型光纖陀螺的雙光源驅(qū)動溫控及切換電路，該電路由一個處理器、A電源開關(guān)、B電源開關(guān)、A恒流驅(qū)動電路、B恒流驅(qū)動電路、A溫控電路和B溫控電路組成，通過A、B電源開關(guān)分別來控制A、B兩路恒流驅(qū)動電路和溫控電路的工作狀態(tài)，并由DSP處理器來調(diào)節(jié)光源的驅(qū)動電流(如圖1所示)。在本發(fā)明中，A恒流驅(qū)動電路通過第一路D/A轉(zhuǎn)換器U2-1與DSP處理器U1聯(lián)接，B恒流驅(qū)動電路通過第二路D/A轉(zhuǎn)換器U3-1與DSP處理器U1聯(lián)接，實現(xiàn)了利用DSP處理器控制DA來調(diào)節(jié)光源驅(qū)動電流，提高了光源驅(qū)動電路工作的靈活性。

參見圖2所示，所述處理器U1選取TMS320系列DSP芯片，端子聯(lián)接為：第一路電源開關(guān)控制信號端2與A電源開關(guān)U2-2的使能端4聯(lián)接，第二路電源開關(guān)控制信號端3與B電源開關(guān)U3-2的使能端4聯(lián)接，SPI總線輸出信號端45分別與第一路D/A轉(zhuǎn)換器U2-1的信號輸入端7、第二路D/A轉(zhuǎn)換器U3-1的信號輸入端7聯(lián)接，時鐘輸出端47分別與第一路D/A轉(zhuǎn)換器U2-1的時鐘輸入端6、第二路D/A轉(zhuǎn)換器U3-1的時鐘輸入端6聯(lián)接，第一路D/A轉(zhuǎn)換器的片選信號輸出端49與第一路D/A轉(zhuǎn)換器U2-1的片選信號輸入端5聯(lián)接，第二路D/A轉(zhuǎn)換器的片選信號輸出端50與第二路D/A轉(zhuǎn)換器U3-1的片選信號輸入端5聯(lián)接。