[發明專利]用于光纖陀螺磁影響系統的通電螺線管

無效

• 申請號: 201210571245.0
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103090881A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 畢軍利;楊鵬
• 申請（專利權）人: 陜西寶成航空儀表有限責任公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 席樹文

技術領域

本發明屬于電磁系統裝置領域，用于測量磁場對光纖陀螺輸出信號的影響，也可用于測量磁場對精密小型儀器儀表輸出信號的影響。?

背景技術

光纖陀螺是一種新型慣性器件，以光的Sagnac效應為理論基礎，用于測量載體的角速率。光是一種電磁波，光纖陀螺由于外界磁場引起的光纖環非互易性相位漂移（Fraday效應），理論上嚴重影響到光纖陀螺輸出精度，特別對高精度光纖陀螺的輸出信號影響很大。于是在工程化方面就要求建立磁場環境對光纖陀螺輸出信號進行分析，尋找影響因素，提供設計改進的依據。為此，發明一種測量磁場對光纖陀螺輸出影響的裝置。?

發明內容

發明目的：提供一種測量磁場對光纖陀螺輸出信號影響的裝置，用于測量不同磁場環境下光纖陀螺輸出的變化。?

技術方案：一種用于光纖陀螺磁影響系統的通電螺線管，具有光纖陀螺，其特征是光纖陀螺軸向或徑向安裝于兩分半套筒中，并且一起內嵌在一個外部繞有線圈的通電螺線管中。?

本發明根據電磁原理，設計一通電螺線管，螺線管長度為L，半徑為r,單位長度的匝數為n,如圖1所示。通以恒定的直流電流，改變直流電流的大小，可以得到一定范圍內非常近似的均勻磁場。?

光纖陀螺根據測試要求，須沿X、Y、Z三個軸向進行測試，如圖3所示。設計一個套筒圖1，由兩個半圓部分組成，光纖陀螺通過螺絲固定可軸向（X、Y軸）、徑向（Z軸）安裝在套筒中，然后內嵌在螺線管內，使磁場方向分別與三個軸向平行，如圖3、圖4、圖5所示。改變直流電流的大小，即可調節螺線管磁場的大小。通過專用測試設備采集光纖陀螺數據，用于分析不同磁場下對光纖陀螺輸出信號的影響，如圖6所示。?

發明效果：該測量裝置具有設計結構簡單，符合光纖陀螺測試要求的特點。光纖陀螺軸向（X、Y軸）、徑向（Z軸）安裝方便，連線便捷，易于操作，具有測量準確度高的特點。?

附圖說明

圖1為?用于徑向（X、Y軸）或者軸向（Z軸）安裝光纖陀螺的兩分半套筒結構示意圖。?

圖2為通電螺線管裝置示意圖。?

圖3為光纖陀螺示意圖。?

圖4為軸向（Z軸）安裝光纖陀螺的示意圖。?

圖5為徑向（X、Y軸）安裝光纖陀螺的示意圖。?

圖6為使用本發明的光纖陀螺磁影響系統裝置示意圖。?

具體實施方式

光纖陀螺通過螺釘固定的方式軸向（Z軸）或徑向（X、Y軸）安裝于兩分半套筒（如圖1）中，然后內嵌在通電螺線管中（如圖2），從通電螺線管端面向里看，圖4、5所示分別為軸向（Z軸）和徑向?（X、Y軸）安裝。光纖陀螺軸向或徑向安裝于兩分半套筒中，并且一起內嵌在一個外部繞有線圈的通電螺線管中。安裝光纖陀螺的兩分半套筒內設有軸向安裝定位座和徑向安裝定位座。所述通電螺線管長度L和半徑r之間比例關系為：r/L=0.1～0.2；且r和L的尺寸同時大于被測的光纖陀螺最大尺寸。n與r和L無直接的對應關系，只與其導線的特性、與通過的電流相關。?

本裝置的工作狀態如圖6所示，其中，1、安裝光纖陀螺的通電螺線管，用于提供近似均勻磁場的環境；2、恒流源，用于提供恒定的電流，改變通電螺線管電流的大小，達到調節磁場大小的效果；3、光纖陀螺專用測試設備，用于采集在光纖陀螺數據輸出并存儲；4、顯示器，用于顯示光纖陀螺輸出圖譜信息。?

按圖6所示連接方式，即恒流源正負極與通電螺線管的線圈兩端分別相連接，遵循右手法則，產生螺線管軸向的磁場。光纖陀螺根據安裝要求，固定在通電螺線管內，光纖陀螺輸出接口與專用測試設備連接，專用測試設備再連接到顯示器。接口連接完成后，通過控制恒流源直流電流，調節磁場大小，采集光纖陀螺信號在顯示器輸出圖譜信息，記錄數據，分析磁場對光纖陀螺輸出影響。?