光纖陀螺振動特性研究.pdf

1、光纖陀螺目前已成為慣性技術(shù)領(lǐng)域的新型主流儀表，其原理、工藝及關(guān)鍵技術(shù)與傳統(tǒng)的機電式儀表有很大的差別，具有高可靠、長壽命、快速啟動、大動態(tài)范圍等一系列優(yōu)點。國外已經(jīng)進入實用化階段，而國內(nèi)仍處于工程化、實用化研究階段，尤其是因為其敏感的是運動量，工作環(huán)境的劇烈變化，要求陀螺保證在各種環(huán)境下可以正常工作，因此振動特性是光纖陀螺工程化和實用化的重要指標(biāo)。 本文首先對光纖陀螺振動的方式及試驗方法進行分析，得出光纖陀螺在一般工作情況下做受迫

2、隨機振動，是一種非確定性振動。并根據(jù)ANSYS有限元理論，對光纖陀螺機械結(jié)構(gòu)的分析方法進行建模與分析。 其次，分別針對機械振動理論以及機械振動對光纖陀螺的敏感部件——光纖環(huán)的附加調(diào)制效應(yīng)進行研究。經(jīng)研究得出，若光纖環(huán)纏繞對稱性不好，則振動將會產(chǎn)生非互易性誤差，并且當(dāng)陀螺受到的擾動為變頻振動時，將對光強信號產(chǎn)生調(diào)制，這兩種情況都將嚴(yán)重影響陀螺輸出精度。并且通過光纖環(huán)的纏繞技術(shù)、固膠封裝工藝等手段來增強光纖環(huán)線圈的堅固性和對稱性，從

3、而減小振動對光纖環(huán)的調(diào)制。 最后，振動條件下機械諧振是導(dǎo)致陀螺漂移變大從而影響陀螺穩(wěn)定平臺漂移的重要因素。進而對光纖陀螺的機械結(jié)構(gòu)及封裝形式提出設(shè)計方案，從決定機械結(jié)構(gòu)的各個參數(shù)出發(fā)，根據(jù)振動理論和有限元理論，利用ANSYS有限元軟件對各種結(jié)構(gòu)做了大量的模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，并把各種結(jié)構(gòu)下的振動性能進行對比，得到了合理的機械結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)整體的諧振頻率，使其遠大于檢測帶寬，減少了機械振動對陀螺影響，為今后各種應(yīng)用環(huán)境下陀螺結(jié)構(gòu)的