[发明专利]基于数字闭环的光纤陀螺输出信号检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光纤陀螺输出信号的检测装置。本发明也涉及一种光纤陀螺输出信号的检测方法。

背景技术

完整的光纤陀螺包括光纤传感器和信号检测电路两大部分。随着国内外对光纤陀螺研究的不断深入以及光学器件的发展和成熟，使得光纤传感器部分已能达到较高的性能指标。从某种意义上讲，光纤陀螺性能的进一步提高和改善，主要受检测电路水平的制约。采用基于数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度。但目前的数字闭环光纤陀螺的检测系统主要由光电探测模块、前置放大滤波模块、逻辑信号处理模块以及A/D、D/A模块组成。虽然完成了光纤陀螺的输出信号检测功能，但并未充分考虑输出信号的特性及所含噪声的影响，缺乏对光电检测后的模拟信号进行适当的处理，所得检测结果的精度并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高精度光纤陀螺的前端信号检测的基于数字闭环的光纤陀螺输出信号检测装置。本发明的目的还在于提供一种适用于高精度光纤陀螺的前端信号检测的基于数字闭环的光纤陀螺输出信号检测的方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的基于数字闭环的光纤陀螺输出信号检测装置由光电转换模块、模拟开关模块、放大滤波模块、信号单端转差分模块、A/D转换模块、FPGA组件及应用模块和D/A转换模块依次串接组成。

本发明的基于数字闭环的光纤陀螺输出信号检测装置还可以包括：

1、光电转换模块包括PIN-FET芯片；PIN-FET芯片的第1、4管脚经第一电阻R₁连接-5V电源，第1管脚并联第一电容C₁、第二电容C₂后接地，第4管脚并联第五电容C₅后接地；PIN-FET芯片的第10管脚采用+5V供电，串联第二电阻R₂，并联第三电容C₃、第四电容C₄接地；PIN-FET芯片的第3、5、8管脚接地；PIN-FET芯片的第7管脚串联第三电阻R₃、第六电容C₆后输出。

2、模拟开关模块包括模拟开关芯片DG613；模拟开关芯片DG613的第4管脚采用-5V供电，串联第四电阻R₄，并联第七电容C₇、第八电容C₈后接地；模拟开关芯片DG613的第12、13管脚采用+5V供电，串联第五电阻R₅，并联第九电容C₉、第十电容C₁₀后接地；模拟开关芯片DG613的管脚5接地，管脚1接FPGA提供的时钟信号，管脚2接光电转换模块输出的电压信号，管脚3输出去尖峰信号。

3、放大滤波模块包括运放选择AD8628芯片；AD8628芯片的管脚7采用+5V供电，串联第六电阻R₆，并联第十一电容C₁₁、第十二电容C₁₂后接地；AD8628芯片的管脚4采用-5V供电，串联第七电阻R₇，并联第十三电容C₁₃、第十四电容C₁₄后接地；第八电阻R₈、第十五电容C₁₅并联后串联在AD8628芯片的管脚2、6之间；AD8628芯片的管脚2串联第九电阻R₉接地；AD8628芯片的管脚6输出放大信号接由第一电感L₁、第十六电容C₁₆串联接地组成的LC滤波网络；AD8628芯片的管脚3连接前端的去尖峰信号，从第一电感L₁、第十六电容C₁₆之间输出信号即为滤波去噪信号。