專利名稱：一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
光纖陀螺是基于Sagnac效應(yīng)，對(duì)角速率和角偏差敏感的一種傳感器，具有響應(yīng)快，靈敏度高、壽命長、容易制造、易于集成、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，光纖陀螺受到環(huán)境的干擾，產(chǎn)生信號(hào)漂移，精度受到很大的影響。外界磁場是影響光纖陀螺精度的重要因素，由于磁光效應(yīng)的存在，光纖陀螺中光波的偏振狀態(tài)受外界磁場影響而發(fā)生變化，引起非互易相位相位漂移，產(chǎn)生相位差，該相位差隨外界磁場的大小、方向變化而變化，影響光纖陀螺的零偏穩(wěn)定性，對(duì)光纖陀螺的精度產(chǎn)生直接影響。 為了進(jìn)一步提高光纖陀螺的精度，需要減少磁場對(duì)光纖陀螺輸出的影響。所以要測(cè)量光纖陀螺的磁場靈敏度。理論和實(shí)驗(yàn)表明，光纖陀螺的徑向磁場靈敏度與外界磁場的大小和方向有關(guān)系，所以在測(cè)量中需要不斷改變磁場的方向，而用來產(chǎn)生磁場的Helmholtz線圈比較笨重，不適合頻繁改變位置，所以一般在測(cè)量中要不斷轉(zhuǎn)動(dòng)光纖陀螺，以改變光纖陀螺相對(duì)于磁場的方向，并且要求轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以精確定位，同時(shí)還需要在測(cè)量過程中保持磁場分布均勻。除此之外，由于測(cè)量光纖陀螺的徑向磁場靈敏度需要做大量的實(shí)驗(yàn)，需要裝置可以快速的測(cè)量。當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中并沒有滿足以上要求的測(cè)試裝置，所以急需一種能夠精確控制光纖陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)角度、快速測(cè)量的裝置來測(cè)量光纖陀螺的徑向磁場靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案的是該光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試
裝置主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)、支架、與支架固定聯(lián)接的軸承座、第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)
軸通過滾動(dòng)軸承分別與支架和軸承座安裝在一起，在轉(zhuǎn)軸與支架、軸承座的安裝處之間還
安裝有傳動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)軸通過該傳動(dòng)帶與第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接，第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過
聯(lián)軸器固定聯(lián)接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸固定安裝有霍爾傳感器。 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述第一電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(l)針對(duì)目前在磁場對(duì)光纖陀螺輸出影響的研究方面沒有專用的測(cè)試設(shè)備，本發(fā)明測(cè)試裝置可以十分方便地測(cè)量光纖陀螺的徑向磁場靈敏度。(2)第一電機(jī)使用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，可以精確控制轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，精確定位。(3)第一電機(jī)與轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸之間使用傳動(dòng)帶進(jìn)行傳動(dòng)，可以將第一電機(jī)置于磁場之外，減少第一電機(jī)對(duì)磁場的影響。(4)本發(fā)明測(cè)試裝置除電機(jī)和軸承外，其他部件均使用鋁制作，以減少材料對(duì)磁場分布的影響，使磁場分布均勻。(5)在支架和軸承座的安裝處之間安裝傳動(dòng)帶，可以使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。(6)使用霍爾傳感器，只需霍爾傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)一周即可獲取光纖陀螺所處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，提高了測(cè)量速度。


圖1為本發(fā)明的光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明第一電機(jī)與支架的裝配示意圖。
圖5為本發(fā)明第二電機(jī)與支架的裝配示意圖。 圖中1.第一電機(jī)，2.轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面，3.轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸，4.聯(lián)軸器，5.傳動(dòng)帶，6.第二電機(jī)，7.軸承座，8.第二轉(zhuǎn)軸，9.支架，IO.滾動(dòng)軸承，ll.霍爾傳感器，12.軸肩，13.方形軸頭，14.軸環(huán)，15.軸肩，16.螺紋孔，17.方孔，IS.螺栓，19.鎖緊螺釘，20.臺(tái)階皮帶輪，21.圓孔，22.螺釘，23.皮帶輪，24.滾動(dòng)軸承
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，本發(fā)明測(cè)試裝置有一支架9，在支架9上固定安裝有一個(gè)軸承座7。如圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面2上設(shè)有螺紋孔16，用來固定光纖陀螺。轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸3是階梯軸，在轉(zhuǎn)軸3的上端設(shè)有方形軸頭13，可與轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面2的中心的的方孔17緊密配合。轉(zhuǎn)軸3的軸肩12用于限位轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面2，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸3靠近轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面2的一端通過滾動(dòng)軸承10與支架9安裝在一起；該轉(zhuǎn)軸3的另一端通過滾動(dòng)軸承24與軸承座7安裝在一起，轉(zhuǎn)軸3該端的軸肩15可軸向限位轉(zhuǎn)軸3。 如圖4所示，第一電機(jī)1通過螺栓18固定在支架9上。第一電機(jī)使用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)可以精確控制轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，以實(shí)現(xiàn)精確定位。臺(tái)階皮帶輪20與第一電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)軸配合，通過鎖緊螺釘19進(jìn)行徑向定位。 在轉(zhuǎn)軸3與支架9和軸承座7的安裝處之間安裝皮帶輪23，轉(zhuǎn)軸3通過平鍵與皮帶輪23配合，軸環(huán)14用于限位皮帶輪23 ;并在皮帶輪23和臺(tái)階皮帶輪20之間安裝傳動(dòng)帶5，此時(shí)傳動(dòng)帶5位于滾動(dòng)軸承10和滾動(dòng)軸承24之間，可以確保轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，提高測(cè)試精度。 如圖l和圖5所示，第二電機(jī)6通過螺釘22固定在支架9上。支架9上設(shè)有圓孔21，以使第二電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)軸從圓孔21穿過。第二電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)軸通過聯(lián)軸器4與第二轉(zhuǎn)軸8固定聯(lián)接。第二轉(zhuǎn)軸8上固定安裝有霍爾傳感器11，該霍爾傳感器11用于測(cè)量光纖陀螺所處的徑向磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。為使霍爾傳感器11能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，使用本發(fā)明測(cè)試裝置時(shí)，應(yīng)使霍爾傳感器11處于Helmholtz線圈產(chǎn)生的磁場內(nèi)。使霍爾傳感器11盡量靠近光纖陀螺，則可進(jìn)一步提高測(cè)試精度。 使用本發(fā)明裝置測(cè)量時(shí)，先將光纖陀螺固定在轉(zhuǎn)臺(tái)的工作臺(tái)面2上，再將整個(gè)測(cè)試裝置放入勻強(qiáng)磁場中。磁場可由Helmholtz線圈產(chǎn)生，它產(chǎn)生位于線圈中心的勻強(qiáng)磁場。測(cè)試時(shí)，應(yīng)使線圈產(chǎn)生的磁場為水平方向，同時(shí)光纖陀螺應(yīng)位于線圈中央。為了減少電機(jī)對(duì)磁場產(chǎn)生的干擾，第一電機(jī)1要放置于線圈外面。啟動(dòng)光纖陀螺，等到光纖陀螺輸出穩(wěn)定后，第一電機(jī)1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過霍爾傳感器11測(cè)量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)采集光纖陀螺在各個(gè)方向上徑向磁場作用下的輸出。
權(quán)利要求
一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)臺(tái)、支架(9)、與支架(9)固定聯(lián)接的軸承座(7)、第一電機(jī)(1)和第二電機(jī)(6)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸(3)通過滾動(dòng)軸承分別與支架(9)和軸承座(7)安裝在一起，在轉(zhuǎn)軸(3)與支架(9)、軸承座(7)的安裝處之間還安裝有傳動(dòng)帶(5)，所述轉(zhuǎn)軸(3)通過該傳動(dòng)帶(5)與第一電機(jī)(1)的驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接，第二電機(jī)(6)的驅(qū)動(dòng)軸通過聯(lián)軸器(4)固定聯(lián)接有第二轉(zhuǎn)軸(8)，所述第二轉(zhuǎn)軸(8)固定安裝有霍爾傳感器(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置，其特征在于所述第一電機(jī)(1)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖陀螺徑向磁場靈敏度的測(cè)試裝置，主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)、支架、與支架固定聯(lián)接的軸承座、第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸通過滾動(dòng)軸承分別與支架和軸承座安裝在一起，在轉(zhuǎn)軸與支架、軸承座的安裝處之間還安裝有傳動(dòng)帶，所述轉(zhuǎn)軸通過該傳動(dòng)帶與第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接，第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過聯(lián)軸器固定聯(lián)接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸固定安裝有霍爾傳感器。本發(fā)明可以快速測(cè)量光纖陀螺的徑向磁場靈敏度，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整，操作方便，測(cè)試精確可靠。
文檔編號(hào)G01C25/00GK101769761SQ20101010473
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者劉承, 華琪, 張登偉, 舒曉武, 車雙良 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)