[实用新型]一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及测试技术领域，特别涉及一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置。

【背景技术】

棱镜式激光陀螺作为一种独特类型的激光陀螺，在国外仅有俄罗斯一家在生产，对于锁区的测试采用的是传统的手动转台加光电接收器来完成。主要存在两个问题：1)误差较大，转台的转动速率是手工进行控制，完全处在随机状态，测试精度仅仅达到0.03°/s，而且对于最小锁区值产生的时间也无法进行判断，导致测试出的锁区值无法判定是否为最小的锁区值；2)工作效率低，一次锁区测试保守的时间为2小时，整个过程中需要一个专门的人一直观察操作，浪费了人力资源。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置，以解决上述技术问题。。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置，包括信号接收和处理装置、采样和分析装置和速率转台；被测量的棱镜式激光陀螺包括激光谐振腔，所述激光谐振腔固定于所述速率转台上；所述信号接收和处理装置、采样和分析装置和速率转台依次连接。

所述信号接收和处理装置包括光电接收器、信号放大器和整流滤波器；所述光电接收器、信号放大器和整流滤波器依次连接；所述整流滤波器连接所述采样和分析装置。

所述采样和分析装置包括单片机和显示装置；所述单片机连接所述整流滤波器、显示装置和旋转转台。

所述旋转转台为单轴旋转转台。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型动态锁区测试装置通过控制旋转转台使激光谐振腔按照给定速度旋转，通过信号接收处理装置接收谐振腔出射的光束的脉冲信号并输入单片机，单片机读出脉冲信号的个数；将脉冲信号个数和谐振腔的转速对应显示出来，能够快速、准确的实现锁区的检测，可以较快的提高生产效率，便于生产应用和激光谐振腔的质量判定。

【附图说明】

图1为本实用新型一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置的结构示意图。

【具体实施方式】

棱镜式激光陀螺正常工作时，当旋转角速度小于某一临界值后，棱镜式激光陀螺输出的脉冲信号对旋转角速度变化无相应，该临界角速度的大小即为激光陀螺的动态锁区。

请参阅图1所示，本实用新型一种棱镜式激光陀螺动态锁区测试装置包括信号接收和处理装置2(包括光电接收器、信号放大器、整流滤波器)、采样和分析装置3(单片机)和速率转台4。

棱镜式激光谐振腔1固定在单轴速率转台4上，将激光谐振腔1通过外加的电源激励发光，将信号接收和处理装置2的光电接收器对准激光谐振腔1出射的P偏振光接收光脉冲信号并转换为电信号，然后传输给信号接收和处理装置2的信号放大器将微安计的弱信号放大1000倍左右输入滤波整理器，再经过信号接收和处理装置2的整流滤波器过滤掉杂波同时将信号转换成方波信号，方波信号输送到采样和分析装置3的单片机中，单片机读取方波信号中的脉冲数，并将脉冲信息输入图像显示装置中，实时显示出激光谐振腔1出射P偏振光的脉冲信号与时间的关系图。另外转台4按照系统启动时单片机给定余弦曲线(V＝V₀cos(ωt)；V₀＝10度/秒；ω＝0.01Hz)进行旋转，固定在单轴转台4上的棱镜式激光谐振腔1随着转台4按照余弦曲线进行旋转，旋转角速度按照余弦曲线进行变化，当旋转角速度小于某一临界值时，棱镜式激光谐振腔1的P偏振光无脉冲信号输出；当旋转角速度到达临界值时，棱镜式激光谐振腔1输出脉冲信号，随着旋转角速度的增加脉冲信号的频率越来越大，再随着旋转角速度的降低脉冲信号的频率越来越小，小于临界值时消失。转台4的旋转角速度实时反馈给单片机，单片机将反馈信号输入图像显示装置，图像显示装置实时显示出转台4与时间的曲线图；即图像显示装置能够实时将脉冲信号、转台角速度及时间的变化关系显示出来。通过显示装置显示的波形图，找到出现脉冲信号时刻对应转台4旋转角速度，该旋转角速度即被测棱镜式激光陀螺动态锁区值。

棱镜式激光陀螺的四个棱镜依靠布鲁斯特角实现了环腔的低损耗特性，同时使得P偏振光入射到谐振腔之外，通过光电接收器接收出射的P偏振光，利用激光驻波的特点，当环腔转动时，就可以测出扫过多少个驻波的波腹和波节。腔体每转过λ/2R(λ代表激光的中心波长；R代表腔体半径)弧度，就会扫过一个波腹和波节。在光电接收器中就会输出一个脉冲信号。如检测到有N个脉冲输出，就表明腔体转过θ弧度：