Análise do índice de precisão do giroscópio de fibra óptica

Pontos-chave
Produto: Giroscópios de Fibra Óptica (FOGs)
Características:
• Sensor de alta precisão para medir a velocidade angular
• Baixa estabilidade de polarização (≤0,2 °/h), garantindo alta precisão de medição.
• Baixo nível de caminhada aleatória (ARW) para saída estável ao longo do tempo (ex.: 0,001°/√h)
• Precisão do fator de escala (ex.: 10 ppm) com desvio mínimo da rotação real
• Sensível a alterações de temperatura, vibração e fonte de luz.
Aplicações:
• Aviação: Fornece dados precisos de posição, velocidade e atitude para aeronaves.
• Navegação: Auxilia nos sistemas de orientação e posicionamento.
• Pesquisa sísmica: Monitora o movimento rotacional durante estudos de terremotos.
• Militar: Utilizado em sistemas de orientação de mísseis e bombas
Vantagens:
• Alta precisão e estabilidade
• Baixo consumo de energia, fácil instalação e manutenção
• Confiável em ambientes dinâmicos com mínima deriva e ruído
• Versátil em diversas aplicações que exigem medição precisa da velocidade angular

Os giroscópios de fibra óptica (FOGs) são sensores de alta precisão usados ​​para medir a velocidade angular. Eles são amplamente utilizados em áreas como aviação, navegação e pesquisa sísmica devido à sua alta precisão, sensibilidade e excelente estabilidade. Seus principais indicadores de precisão, incluindo deriva de polarização zero, caminhada aleatória e erro de medição angular, são essenciais para avaliar seu desempenho.

Explicação detalhada dos principais indicadores de precisão.

O giroscópio de fibra óptica utiliza fibras ópticas como elementos sensores para obter medições precisas da velocidade angular de rotação. Seu desempenho em termos de precisão pode ser avaliado de forma abrangente por meio dos três indicadores a seguir:

(1) Estabilidade do viés (taxa de deriva)

Este indicador reflete a precisão de saída do giroscópio em estado não rotativo, geralmente medida por uma precisão de referência. A deriva de polarização zero do giroscópio de fibra óptica é extremamente baixa, geralmente não excedendo 0,2 °/h, garantindo alta precisão de medição.

(2) Caminhada Aleatória (Caminhada Aleatória Angular, ARW)

Este indicador mede a estabilidade do valor de saída do giroscópio ao longo de um período de tempo, normalmente medido em graus por raiz quadrada de hora (°/√h). Por exemplo, o FOG tem um ARW de 0,001°/√h. Isso significa que o ruído na saída do giroscópio se acumula a uma taxa de 0,001 graus por raiz quadrada do tempo de operação.

(3) Precisão do fator de escala

A precisão do fator de escala indica o quão bem a saída do giroscópio corresponde à velocidade angular real. Geralmente é expressa como um erro percentual. Por exemplo, o FOG tem uma precisão de fator de escala de 10 ppm (partes por milhão)**. Isso significa que, para cada grau por segundo (°/s) de rotação real, a saída do giroscópio pode desviar-se em até 0,001%.

Análise dos fatores que afetam a precisão

A precisão dos giroscópios de fibra óptica é influenciada por diversos fatores externos:

(1) Temperatura:

Os componentes sensíveis dos giroscópios de fibra óptica são sensíveis a mudanças na temperatura ambiente, o que pode levar a desvios de polarização zero ou a erros maiores na medição do ângulo.

(2) Vibração:

As vibrações ambientais podem afetar negativamente a precisão dos giroscópios de fibra óptica, podendo levar a valores de saída instáveis.

(3) Fonte de luz:

Alterações em parâmetros como potência e comprimento de onda da fonte de luz também podem afetar o valor de saída do giroscópio de fibra óptica, afetando assim sua precisão.

Exemplo de G-F3G70 fabricado pela Micro-Magic

O grupo inercial giroscópico de fibra óptica G-F3G70 foi projetado para aplicações de média e alta precisão. Adota tecnologia comum de três eixos e design dividido, com baixo custo e desempenho estável. A estrutura adota óptica. Embalagem integrada de circuito e caminho, com estrutura simples e fácil instalação. Pode ser usado em sistemas de orientação de navegação. Sistemas de medição e controle de atitude de pequenos mísseis e bombas guiadas.

Principal índice de desempenho do giroscópio de fibra óptica

Conclusão

Graças à sua alta precisão, os giroscópios de fibra óptica têm sido amplamente utilizados em áreas como aviação, navegação e pesquisa sísmica. Por exemplo, em aeronaves, os giroscópios de fibra óptica podem determinar com precisão a posição, a velocidade e a atitude da aeronave, garantindo uma direção de voo estável e precisa. Em resumo, como um dispositivo de medição de alta precisão, o desempenho do giroscópio de fibra óptica é afetado por diversos fatores, mas ainda demonstra grande potencial e valor em vários campos de aplicação.