Устройство для измерения угловой скорости
ОП ИСАНИЕ
Союз Советских
Социалистических
Республик (») 43746
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.72 (21) 1840080/18 — 10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.76. Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 30.11.76 (51) М. Кл.е G 01 P 3/68
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 531.776 (088,8) li. В. Рыбаков (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ
СКОРОСТИ
Известные устройства для измерения угловой скорости, содержащие внешний оптический квантовый генератор (OKI), кольцевой интерферометр, оптические смесители на входе и выходе интерферометра и фотоэлектрическую измерительную систему, обладают низкой чувствительностью и точностью измерения при малых размерах кольцевой интерферометра, а также неопределенностью положения нуля шкалы, по которой отсчитывается смещение интерференпионных полос.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в качестве внешнего источника когерентного излучения оно содержит двухчастотный ОКГ, излучающий волны с разными частотами и взаимно ортогональными поляризациями.
Это позволяет получить на выходе кольцевого интерферометра две бегущие в противоположные стороны интерференционные картины с равными, но противоположными по знаку сдвигами фаз, пропорциональными угловой скорости вращения.
Дополнительно оно содоржит переключатель плоскостей поляризации на взаимно ортогональные на выходе ОКГ, Это повышает чувствительность
1и точность измерения, так как дает возможность усиления выходных сигналов узкополосными усилителями на частоте, равной разности частот ОКГ, и позволяет отфильтровать полезный сигнал на частоте переключения плоскостей поляризации.
5 Кроме того, отпадает необходимость использования оптического контура с нулевой площадью обхода, что упрощает конструкцию в целом.
На чертеже схематически представлено устройство для измерения угловой скорости.
Оптический резонатор 1 двухчастотного ОКГ образован зеркалами 2 и 3. На газоразрядный активный элемент 4 с помощью магнитной катушки 5 наложено продольное магнитное поле, обеспечивающее расшепление частоты излучения
ОКГ. 6 — четвертьволновая фазовая пластинка.
Входной смеситель 7 содержит полупрозрачную пластинку 8 и зеркала 9 и 10, направляющие лучи в кольцевой интерферометр 11. В одном канале
20 смесителя размещена лолуволновая фаэовая пластинка 12. Переключатель плоскостей поляризации 13 управляется генератором 14. Выходной смеситель 15 с помощью зеркал 16 и 17 смешивает лучи на полупрозрачной пластинке 18. ФотоэлектЯб оическая измерительная система содержит скрешен ные анализаторы 19 и 20, фотоприемники 21 и
22, узкополосные усилители 23 и 24 и фазометр 25.
Устройство работает следующим образом, ОКГ генерирует волны с различными частотами 9 и взаимно ортогональными круговыми поляризациями. Четвертьволновая фазовая пластинка преобразует op TGf îíàëüíûå круговые поляризации в ортогональные линейные поляризации. Полуволновая фазовая пластинка поворачивает плоскость поляризации лучей в одиом канале смесителя на угол 90о, благодаря чему световые волны, имеющие одинаковые частоты, входят во встречные моды кольцевого интерферометра с взаимно ортогональными поляризациями.
Из выходного смесителя, где встречные световые пучки смешиваются, через скрещенно ориенти рованные анализаторы световые волны попадают на фотоприемники. На фотоприемниках формируются сигналы, пропорциональные величинам в зависимости от направления вращения. Сигналы с фотоприемников усиливаются узкополосными усилителями, настроенными на разностную частоУ(, — V,).
437467
Фазометр определяет разность фаз 2.а Р сигналов с усилителей, пропорциональную абсолютной угловой скорости вращения. Фильтрация в фазометре выходного сигнала на частоте переключающего генератора дополнительно повышает чувствительность и точность измерения.
Формула изобретения
1. Устройство для измерения угловой скорости„ содержащее внешний оптический квантовый генера. тор, кольцевой интерферометр, оптические смесители на входе и выходе, два фотоприемника на выходеифазометр, отличающее ся т,;м, что„с целью повышения чувствительности и точности измерения, оптический квантовый генератор выполнен двухчастотным с волнами с взаимно ортогональными плоскостями поляризации, причем
@ входной смеситель в одном канале содержит полуволновую фазовую пластинку, а перед фотоприемником размещены скрещенно ориентированные анализаторы.
2,Устройствопоп.1, отличающееся @ тем„что на выходе оптического квантового генератора введен переключатель плоскостей поляризации на взаимно ортогональные, выполненный в виде электрооптического модулятора.
437467
12
Составитель!О. Харламов
Техред М. йикович Корректор Н Зонтов кая
Редактор T. Иванова
Заказ 4288/Зб2
Тираж 1029 Подписное
ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
