[发明专利]一种全温快速启动光纤陀螺及全温快速启动方法

说明书

本发明涉及一种全温快速启动光纤陀螺，包括光路部分和电路部分，电路部分包括FPGA(8)、DAC(9)、温度传感器(14)和光源驱动电路(12)，所述的光源驱动电路(12)与光路部分连接，所述的FPGA(8)与DAC(9)和温度传感器(14)分别连接，其特征在于，所述的光纤陀螺还包括与FPGA(8)、DAC(9)和光源驱动电路(12)分别连接的多通道SPI DAC(11)，所述的多通道SPI DAC(11)为DAC(9)提供基准电压，所述的FPGA(8)控制多通道SPI DAC(11)的输出电压值并传送给光源驱动电路(12)，从而改变光源驱动电路(12)的输出光功率。与现有技术相比，可以满足光纤陀螺在全温条件下2s以内快速启动性能。

技术领域

本发明属于光纤陀螺领域，涉及一种光纤陀螺启动方法，尤其是涉及一种全温快速启动光纤陀螺及全温快速启动方法。

背景技术

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。可应用于海陆空天等各种领域。然而由于光纤陀螺应用环境的严酷苛刻，应用环境包括低温-40℃以及高温60℃。传统光纤陀螺光源通常采用恒流驱动，在高低温条件下，光纤陀螺开机启动时光功率受初始温度影响变化剧烈，存在光功率输出过大引起探测器饱和或者光功率过小信噪比较差的情况，光纤陀螺光源必须满足能够提供足够大的光功率才能启动，因此传统光纤陀螺无法满足光纤陀螺全温条件下小于2s的快速启动需求。因此急需开发一种适应全温-40℃～60℃范围内小于2s快速启动的光纤陀螺。

发明内容

本发明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全温快速启动光纤陀螺及全温快速启动方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种全温快速启动光纤陀螺，包括光路部分和电路部分，电路部分包括FPGA、DAC、温度传感器和光源驱动电路，所述的光源驱动电路与光路部分连接，所述的FPGA与DAC和温度传感器分别连接，所述的光纤陀螺还包括与FPGA、DAC 和光源驱动电路分别连接的多通道SPI DAC，所述的多通道SPI DAC为DAC提供基准电压，所述的FPGA根据温度传感器的输出信号，控制多通道SPI DAC的输出电压值并传送给光源驱动电路，从而改变光源驱动电路的输出光功率。

所述的温度传感器包括热敏电阻。

所述的多通道SPI DAC为DAC8165芯片。

所述的DAC8165芯片为TSSOP-16封装。

所述的光纤环的绕制结构为四级对称结构。

所述的光纤环为由保偏光纤烧制而成的光纤环。

一种使用所述的全温快速启动光纤陀螺进行全温快速启动的方法，包括以下步骤：

步骤S1：光纤陀螺开机；

步骤S2：温度传感器采集周围温度数据传递给FPGA；

步骤S3：FPGA判定当前环境温度，若判定结果为低温，则控制多通道SPI DAC 输出低电压给光源驱动电路，若判定结果为高温，则控制多通道SPI DAC输出高电压给光源驱动电路；

步骤S4：光源功率达到恒光功率，光纤陀螺启动。

所述的恒光功率通过标定测量得到。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)全温快速启动光纤陀螺适应全温-40℃～60℃范围内小于2s的快速启动。

(2)多通道SPI DAC为DAC8165芯片，DAC8165芯片为16位4通道，使用方便，易于操作。

(3)温度传感器为热敏电阻，成本低、灵敏度高，体积小，响应时间快。