一种全差分闭环光纤陀螺制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全差分闭环光纤陀螺，包括PIN管光电信号转换器、差分信号放大器、差分信号采样型AD、FPGA信号处理器、差分型D/A输出、差分信号放大器、Y波导光路调制器和陀螺敏感角速度全差分输出器，PIN管光电信号转换器、差分信号放大器、差分信号采样型AD与FPGA信号处理器依次连接，FPGA信号处理器的输出信号一路传输给陀螺敏感角速度全差分输出器，另一路依次连接差分型D/A输出、差分信号放大器和Y波导光路调制器。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用全差分方案实现效应，本方案抗干扰能力强，能在各种复杂电磁环境下稳定工作，简化了用户的使用要求，可以让系统在各种复杂环境下快速，稳定启动，达到预期功能。达到预期功能。达到预期功能。

【技术实现步骤摘要】
一种全差分闭环光纤陀螺


[0001]本技术涉及一种光纤陀螺，尤其是涉及一种全差分闭环光纤陀螺。

技术介绍

[0002]陀螺仪是一种角速率传感器，是敏感相对惯性空间角运动的装置，是目前用于确定运动体空间运动姿态的主要传感器，受限于成本问题，目前主要应用于海陆空天各种军品领域。传统光纤陀螺模拟范方案实现的光纤陀螺，在复杂的电磁环境下，极易受到外部的干扰，为了实现其基本功能，不得不做大量的外部防护措施，给用户的使用带来较大的不便，特别是在航空，航天领域，一旦外部防护措施有任何疏漏，陀螺受到干扰，作为姿态控制、惯性导航的核心传感器，瞬间的故障会带来灾难性的后果的，造成巨大的损失。因此现在急需一种具有抗干扰能力强，能在各种复杂的电磁环境中完成工作的光纤陀螺。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗干扰能力强，能在各种复杂电磁环境下稳定工作的全差分闭环光纤陀螺。
[0004]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种全差分闭环光纤陀螺，包括PIN管光电信号转换器、第一差分信号放大器、差分信号采样型AD、FPGA信号处理器、差分型D/A输出、第二差分信号放大器、Y波导光路调制器和陀螺敏感角速度全差分输出器，所述的PIN管光电信号转换器、第一差分信号放大器、差分信号采样型AD与FPGA信号处理器依次连接，所述的FPGA信号处理器的输出信号一路传输给陀螺敏感角速度全差分输出器，另一路依次连接差分型D/A输出、第二差分信号放大器和Y波导光路调制器。
[0006]所述的第一差分信号放大器包括ADA4950-1芯片。
[0007]所述的差分信号采样型AD包括AD9235BRU芯片。
[0008]所述的差分型D/A输出包括LTC1668芯片。
[0009]所述的陀螺敏感角速度全差分输出器包括MAX490ESD芯片。
[0010]所述的MAX490ESD芯片连有数字隔离器。
[0011]所述的数字隔离器为ADUM1201芯片。
[0012]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0013]1)采用全差分方案实现效应，本方案抗干扰能力强，能在各种复杂电磁环境下稳定工作，简化了用户的使用要求，可以让系统在各种复杂环境下快速，稳定启动，达到预期功能。
[0014]2)陀螺内部有模拟电路和数字电路部分，其中模拟部分有小信号的放大，对外部的噪声较为敏感，采取了隔离输出方案，可以将外部系统的噪声与陀螺内部实现物理隔离，保证了陀螺内部信号的纯净性，提高了产品的信噪比以及抗干扰的能力。
附图说明
[0015]图1为本实施例全差分闭环光纤陀螺的结构示意图；
[0016]图2为本实施全差分输出反馈控制信号方案电路示意图；
[0017]图3为本实施光电信号全差分放大与采样电路示意图；
[0018]图4为本实施带隔离的全差分输出电路示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，一种全差分闭环光纤陀螺，包括PIN管光电信号转换器1、差分信号放大器2、差分信号采样型AD3、FPGA信号处理器4、差分型D/A输出5、差分信号放大器6、Y波导光路调制器7和陀螺敏感角速度全差分输出器8，PIN 管光电信号转换器1、差分信号放大器2、差分信号采样型AD3与FPGA信号处理器4依次连接，FPGA信号处理器4的输出信号一路传输给陀螺敏感角速度全差分输出器8，另一路依次连接差分型D/A输出5、差分信号放大器6和Y波导光路调制器7。
[0022]采用全差分方案实现效应，本方案抗干扰能力强，能在各种复杂电磁环境下稳定工作，简化了用户的使用要求，可以让系统在各种复杂环境下快速，稳定启动，达到预期功能。差分放大电路有差模和共模两种基本输入信号，由于其电路的对称性，当两输入端所接信号大小相等、极性相反时，称为差模输入信号；当两输入端所接信号大小相等、极性相同时，称为共模信号，通常我们将要放大的信号作为差模信号进行输入，而将由温度等环境因素对电路产生的影响作为共模信号进行输入，因此我们最终的目的，是要放大差模信号，抑制共模信号。差分电路就是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。
[0023]PIN管光电信号转换器1将光纤陀螺中检测到的有用光信号转化为可以检测的电信号，差分信号放大器2将PIN管光电信号转换器1输出的电信号进行差分放大，差分信号采样型AD3将差分信号进行采样并转化为数字信号传送给FPGA信号处理器4，进过数字解算后，FPGA信号处理器4将信号分别传送给差分型D/A 输出5和陀螺敏感角速度全差分输出器8，差分信号放大器6将差分型D/A输出5 的信号进行放大，并通过Y波导光路调制器7对陀螺的光路进行闭环控制，陀螺敏感角速度全差分输出器8将内部解算得到的角速率通过差分形式送出供外部系统使用从而实现光纤陀螺效应。
[0024]如图2～4所示，差分信号放大器2包括ADA4950-1芯片。
[0025]差分信号采样型AD3包括AD9235BRU芯片。
[0026]差分型D/A输出5包括LTC1668芯片。
[0027]陀螺敏感角速度全差分输出器8包括MAX490ESD芯片。
[0028]MAX490ESD芯片连有数字隔离器，数字隔离器为ADUM1201芯片。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全差分闭环光纤陀螺，其特征在于，包括PIN管光电信号转换器(1)、第一差分信号放大器(2)、差分信号采样型AD(3)、FPGA信号处理器(4)、差分型D/A输出(5)、第二差分信号放大器(6)、Y波导光路调制器(7)和陀螺敏感角速度全差分输出器(8)，所述的PIN管光电信号转换器(1)、第一差分信号放大器(2)、差分信号采样型AD(3)与FPGA信号处理器(4)依次连接，所述的FPGA信号处理器(4)的输出信号一路传输给陀螺敏感角速度全差分输出器(8)，另一路依次连接差分型D/A输出(5)、第二差分信号放大器(6)和Y波导光路调制器(7)。2.根据权利要求1所述的一种全差分闭环光纤陀螺，其特征在于，所述的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海林，白亮，虞翔，李阳，杨涛，施广飞，俞岭，
申请(专利权)人：上海傲世控制科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：