[发明专利]一种静态条件下测量光纤陀螺带宽的方法

摘要

一种静态条件下测量光纤陀螺带宽的方法，在测试频率范围内设定多个测试频率点和每个频率点的外接信号发生器输出电压信号幅度；分别产生不同频率的正弦电压信号，在各个频率点下采集光纤陀螺的输出信号；计算与正弦电压信号作用等效的角振动幅度，并利用最小二乘法计算拟合后光纤陀螺输出角速度信号的幅值；得到光纤陀螺在各频率点的响应度，拟合出光纤陀螺的响应度随频率变化曲线中响应度为0.707时对应的频率值即为光纤陀螺带宽。本发明能够在静态条件下测量光纤陀螺带宽，并且能够测量转台角振动方法无法测量的高带宽光纤陀螺带宽，最大程度上满足了光纤陀螺带宽测试的需求。

主权项

一种静态条件下测量光纤陀螺带宽的方法，所述光纤陀螺包括电连接的运算放大器和Y波导，其特征在于步骤如下：(1)将光纤陀螺内电连接的运算放大器和Y波导断开，将光纤陀螺内的运算放大器和外接信号发生器的输出端分别与外接运算放大电路的两个输入端电连接，将Y波导的输入端与外接运算放大电路的输出端电连接；(2)设定光纤陀螺带宽测试的测试频率范围为：0Hz～N₀Hz，并在测试频率范围内设定多个测试频率点，所述测试频率点按照由小到大的顺序构成数组F；(3)设定步骤(2)数组F中的每个频率点的外接信号发生器输出电压信号幅度A；(4)光纤陀螺、外接信号发生器和外接运算放大电路上电工作，外接信号发生器按照步骤(2)中设定的频率点和步骤(3)中设定的输出电压信号幅值分别产生不同频率的正弦电压信号，在各个频率点下采集光纤陀螺的输出信号；(5)在步骤(2)中设定的每个测试频率点条件下，计算步骤(4)中与正弦电压信号作用等效的角振动幅度，将各测试频率点下计算的等效角振动的幅度按照频率从小到大的顺序构成数组B，所述等效角振动的幅度具体由公式：${\mathrm{\Ω}}_A=2A\·\frac{L}{V_H}\·\sin \left(\mathrm{\π}{f}_0\mathrm{\τ}\right)$给出，式中，Ω_A为等效角振动的幅度，L为光纤陀螺的量程，V_H为光纤陀螺Y波导的半波电压，π为圆周率，f₀为信号发生器当前产生的正弦电压信号的频率，τ为光纤陀螺的本征周期；(6)在步骤(2)中设定的每个测试频率点条件下，利用最小二乘法，将步骤(4)中采集的光纤陀螺输出信号按照正弦信号拟合出光纤陀螺输出角速度信号，计算拟合后光纤陀螺输出角速度信号的幅值，并将光纤陀螺输出角速度信号的幅值按照频率由小到大的顺序构成数组C；(7)将数组C中各频率点光纤陀螺输出角速度信号的幅值分别除以数组B中对应频率点等效角振动幅度；得到光纤陀螺在各频率点的响应度，并将各频率点光纤陀螺的响应度按照频率由小到大的顺序构成数组D；(8)利用数组D和数组F，拟合出光纤陀螺的响应度随频率变化曲线，该曲线中响应度为0.707时对应的频率值即为光纤陀螺带宽。