[發明專利]具有兩種或更多種頻率模式的光機械諧振器

在審

• 申請號: 202110832896.X
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN114076831A
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 馬修·帕克特;吳劍峰;尼爾·克呂格爾;史蒂文·廷
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01P15/03
• 分類號: G01P15/03;G01P15/097
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳嵐

本發明題為“具有兩種或更多種頻率模式的光機械諧振器”。本公開涉及用于確定加速度的裝置、系統和技術。例如，加速度計系統包括諧振器和發光裝置，該發光裝置被配置為基于誤差信號生成光信號。另外，該加速度計包括調制器，該調制器被配置為：接收該光信號；響應于接收到該光信號而生成經調制的光信號；以及將該經調制的光信號輸出到該諧振器。光接收器從該諧振器接收通過的光信號，其中該通過的光信號指示該諧振器的諧振頻率。另外，該光接收器從該諧振器接收反射的光信號。該光接收器基于該通過的光信號和該反射的光信號生成一個或多個電信號。處理電路基于該一個或多個電信號生成該誤差信號并確定該加速度。

技術領域

本公開涉及加速度計。

背景技術

加速度計通過檢測在慣性力下檢驗質量塊的位移起作用。在一個示例中，加速度計可通過連接在檢驗質量塊與支撐基部之間的諧振器的頻率變化來檢測檢驗質量塊的位移。諧振器可被設計成改變與檢驗質量塊在加速度下施加到諧振器的負載成比例的頻率。諧振器可電耦合至振蕩器電路或其他信號生成電路，這導致諧振器以諧振頻率振動。

發明內容

一般來講，本公開涉及用于確定一個或多個裝置的加速度的裝置、系統和技術。例如，本文所述的振梁加速度計(VBA)可測量諧振器的一個或多個諧振頻率，并且基于相應的諧振頻率來計算VBA的加速度。在一些情況下，一個或多個發光裝置可生成光信號并將這些光信號輸出到諧振器，從而在諧振器中引起機械振動。例如，第一發光裝置可將第一光信號發射到諧振器的第一端部，并且第二發光裝置可將第二光信號發射到諧振器的第二端部。諧振器使第一光信號的第一部分通過并且反射第一光信號的第二部分。另外，諧振器使第二光信號的第一部分通過并且反射第二光信號的第二部分。

在諧振器使第一光信號的第一部分通過之后，第一光信號的第一部分可包括指示諧振器的第一諧振頻率的信息。另外，在諧振器使第二光信號的第一部分通過之后，第二光信號的第一部分可包括指示諧振器的第二光信號的信息。光電二極管可接收第一光信號的第一部分和第二光信號的第一部分，并且生成指示第一諧振頻率和第二諧振頻率之間的差值的電信號。該頻率差值與VBA的加速度相關。

在一些示例中，加速度計系統包括諧振器和發光裝置，該發光裝置被配置為基于誤差信號生成光信號。另外，該加速度計包括調制器，該調制器被配置為：接收光信號；響應于接收到光信號而生成經調制的光信號；以及將經調制的光信號輸出到諧振器。加速度計系統包括光接收器，該光接收器被配置為：從諧振器接收通過的光信號，其中該通過的光信號表示經調制的光信號的穿過諧振器的一部分，該通過的光信號指示諧振器的諧振頻率；從諧振器接收反射的光信號，其中反射的光信號表示經調制的光信號的被諧振器反射的一部分；以及基于通過的光信號和反射的光信號生成一個或多個電信號。另外，加速度計系統包括處理電路，該處理電路被配置為：基于反射的光信號的由一個或多個電信號指示的一個或多個參數生成誤差信號；以及基于由一個或多個電信號指示的諧振頻率來確定加速度。

在一些示例中，一種方法包括：由發光裝置基于誤差信號生成光信號；由調制器接收光信號；由調制器響應于接收到光信號而生成經調制的光信號；以及由調制器將經調制的光信號輸出到諧振器。另外，該方法包括：由光接收器從諧振器接收通過的光信號，其中該通過的光信號表示經調制的光信號的穿過諧振器的一部分，該通過的光信號指示諧振器的諧振頻率；由光接收器從諧振器接收反射的光信號，其中該反射的光信號表示經調制的光信號的被諧振器反射的一部分；以及由光接收器基于通過的光信號和反射的光信號生成一個或多個電信號。另外，該方法包括：由處理電路基于反射的光信號的由一個或多個電信號指示的一個或多個參數生成誤差信號；以及由處理電路基于由一個或多個電信號指示的諧振頻率來確定加速度。