[發明專利]一種光纖陀螺儀光學模塊的檢測裝置

有效

• 申請號: 201210240569.6
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102759366A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 姜明;謝虎;姜碩;溫照芳
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C19/72
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

技術領域

本發明涉及一種光纖陀螺儀光學模塊的檢測裝置，屬于光纖陀螺儀性能測試技術領域。

背景技術

光纖陀螺儀是一種加速率傳感器，廣泛應用于慣性導航領域，是目前用于確定運動物體空間運動姿態的主要傳感器。光學模塊作為光纖陀螺儀中的重要組成部分，其性能直接影響到光纖陀螺儀的靈敏度。

光纖陀螺儀上的光學模塊包括光源、光纖環、光纖耦合器、光源偏振器及壓電陶瓷控制器（PZT）；其中光源發出的光經光源偏振器后變成偏振光。偏振光在光纖環中傳播一周后，在PZT加一偏置相位后，將偏置后的光傳輸到光纖耦合器，光纖耦合器對接收的光進行耦合并傳輸出去。

由于光源電流的大小直接關系到陀螺的正常工作，并且光源電流過大時很容易造成光源燒毀，導致生產成本的增加和生產周期的延長，因此對于光源電流監控是光纖陀螺儀生產過程中的一個重要環節。

PZT電壓、電流直接關系到相位調制的深度，因此，使PZT工作在合適的電壓電流下是實現旋轉信號的準確檢測的一個十分關鍵的因素。

但是，當前還不存在一套成型的、簡便的測試裝置可以在光纖陀螺儀光學模塊的驗收試驗中使用。

發明內容

本發明的目的是提出一種光纖陀螺儀光學模塊的檢測裝置，該裝置可以滿足對光纖陀螺零偏/零偏正交值、光源電流以及PZT上的信號的測試需要，其使用簡便。

實現本發明的技術方案如下：

一種光纖陀螺儀光學模塊的檢測裝置，利用該檢測裝置對光學模塊進行檢測的過程中，光纖陀螺儀處于靜止狀態；該檢測裝置包括光電轉換模塊、同步檢測器、低通濾波器、PZT控制器、峰值檢波電路、A/D轉換器、光源檢測器以及顯示器；其中，光電轉換模塊依次連接同步檢測器和低通濾波器后與A/D轉換器相連，光電轉換模塊進一步與光學模塊上的光纖耦合器相連；PZT控制器通過峰值檢波電路與A/D轉換器相連，同時PZT控制器進一步與光學模塊上的PZT相連；光源檢測器與光源模塊上的光源和A/D轉換器分別相連；

光電轉換模塊用于接收光纖耦合器輸出的光信號，并將其轉化為電信號傳遞給同步檢測器；

同步檢測器根據外部的輸入確定是檢測零偏信號還是零偏正交信號，當檢測零偏信號時，同步檢測器對光電接收模塊傳輸過來的電信號進行放大，獲取零偏信號并傳輸給低通濾波器，當檢測零偏正交信號時，同步檢測器對光電接收模塊傳輸過來的電信號進行放大和90°移相，得到零偏正交信號并傳輸給低通濾波器；

低通濾波器對接收的信號進行濾波，并將濾波后的信號傳輸給A/D轉換器；

PZT控制器根據外部輸入確定是采集PZT的交流電壓還是交流電流，并將所采集的交流信號傳輸給峰值檢波電路；

峰值檢波電路用于對PZT傳輸過來的直流信號進行峰值檢波，將獲取的峰值傳輸給A/D轉換器；

所述峰值檢波電路包括開關二極管BAV70，電容C5、電容C6、電阻R60，電阻R61及電阻R62；其中，電容C5的一端與PZT控制器相連，電容C5的另一端通過電阻R60與直流電源相連，通過電阻R61與A/D轉換器相連，并與開關二極管BAV70的一個輸入端相連，開光二極管BAV70的輸出端通過電阻R62接地；該峰值檢波電路進一步在電阻R61與A/D轉換器的連接端通過電容C6接地，開關二極管BAV70的另一輸入端進一步與參考電源U相連；

光源檢測模塊用于采集光源模塊上光源的電流，并將所采集的電流信號傳輸給A/D轉換器；

A/D轉換器用于將接收的信號進行模數轉換，并將轉換得到的數字信號傳輸給顯示器；

顯示器對接收的數字信號進行顯示。

有益效果

本發明通過對光學模塊上電源的電流、PZT的的電壓/電流以及光學模塊輸出的零偏/零偏正交信號進行檢測并顯示，工作人員根據顯示的信號可以判斷出光學模塊是否出現故障，便于迅速有針對性地采取相應的措施對光學模塊進行修理。

附圖說明

圖1為本發明光纖陀螺儀光學模塊的檢測裝置的示意圖。

圖2為峰值檢波電路原理圖。

具體使用方法

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

由于光源電流的大小直接關系到陀螺的正常工作，并且光源電流過大時很容易造成光源燒毀，導致生產成本的增加和生產周期的延長，因此對于光源電流監控是光纖陀螺儀生產過程中的一個重要環節。

PZT電壓/電流直接關系到相位調制的深度，因此，使PZT工作在合適的電壓電流下是實現旋轉信號的準確檢測的一個十分關鍵的因素。