Устройство питания лазерного гироскопа

Авторы патента:

G01C19/00 - Гироскопы; поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами; Поворотно-чувствительные устройства без движущихся масс

Владельцы патента RU 2733325:

Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (RU)

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к источникам питания лазерного гироскопа, и может быть использовано для стабилизации лазерного излучения. Технический результат - повышение точности стабилизации лазерного излучения лазерного гироскопа. Для этого в устройство питания лазерного гироскопа дополнительно введены автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен к входу датчика тока, и устройство управления первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к источникам питания лазерных гироскопов, и может быть использовано для повышения точности стабилизации их лазерного излучения.

Известны устройства питания, например [1], в которых стабильность выходного тока повышается за счет увеличения частоты коммутации входного напряжения до 500-1000 кГц с целью снижения влияния комплексной составляющей плазменного разряда.

Недостатком таких устройств питания является повышение стабильности тока всего на несколько сотых долей процентов, что для современных лазерных устройств, работающих в составе прецизионной измерительной техники, является не достаточным.

Известны схемные решения устройств питания гелий-неоновых лазеров, например [2], в которых погрешность стабилизации рабочего тока составляет значительную величину. Погрешность стабилизации возникает из-за того, что плазменный разряд представляет собой не постоянную резистивную нагрузку, а комплексную, включающую емкостную, индуктивную и резистивную составляющие, приводящую к изменению падения напряжения на датчике тока, включенного в состав блока стабилизации выходного тока. Блок стабилизации производит косвенное измерение выходного тока по падению напряжения на датчике тока и сравнению напряжения с эталоном, роль которого, как правило, выполняет стабилитрон. Изменение температуры окружающей среды, старение материала стабилитрона приводят к изменению параметров эталона, а следовательно, и изменению выходного тока устройства питания, появлению нестабильности разрядного тока активного элемента и нестабильности лазерного излучения в лазерах.

Технической задачей является создание такого устройства лазерного гироскопа, которое позволит повысить точность стабилизации выходного лазерного излучения за счет применения отличных от существующих схемных решений, исключения влияния температурных колебаний окружающей среды и старения схемных элементов устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройство питания лазерного гироскопа, содержащее трансформатор, датчик тока, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен ко входу датчика тока, выход которого подключен к первому входу устройства управления, а ко второму входу устройства управления подключен источник опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора.

На фиг. 1 представлена схема устройства питания лазерного гироскопа. Устройство состоит из входной шины 1, автогенератора 2, трансформатора 3, выпрямителя 4, датчика тока 5, источника опорного напряжения 6, устройства управления 7, выходной шины 8.

Входная шина 1 подключена ко входу автогенератора 2, выход которого подключен ко входу трансформатора 3, выход которого подключен к выпрямителю 4, выход которого подключен к выходной шине 8, причем выход выпрямителя 4 также подключен ко входу датчика тока 5, выход которого подключен к первому входу устройства управления 7, а ко второму входу устройства управления 7 подключен источник опорного напряжения 6, выход устройства управления 7 подключен к управляющему выводу автогенератора 2.

Устройство работает следующим образом. Входное напряжение, представляющее собой постоянное напряжение в диапазоне ±(13,5-16,5) В поступает на вход автогенератора 2 и преобразуется в переменное напряжение с частотой 125 кГц, которое с выхода автогенератора 2 подается на трансформатор 3 для повышения напряжения и гальванической развязки выхода от входа. С выхода трансформатора 3 напряжение подается на выпрямитель 4 для формирования постоянного высоковольтного напряжения и подачи его на выходную шину 8 устройства для питания лазерного гироскопа. С выхода выпрямителя 4 напряжение подается на вход датчика тока 5, отслеживающего значение выходного тока на выходной шине 8 устройства. Выход датчика тока 5 подключен ко входу устройства управления 7, которое сравнивает значение тока с выходной шины 8 через датчик тока 5 со значением тока опорного напряжения с источника опорного напряжения 6, и подает на управляющий вывод автогенератора 2 для обеспечения стабильного выходного высоковольтного напряжения.

Предложенное устройство используется в качестве источника питания лазерного гироскопа.

Литература

1. Костиков В.Г., Никитин И.Е. Источники электропитания высокого напряжения. РЭА. - М.: Радио и связь, 1986. 200 с.

2. Граф Р.Ф., Шнитс В. Энциклопедия электронных схем. Том 7. Часть III: Пер. сангл. - М.: ДМК. 2001. 224 с.

Устройство питания лазерного гироскопа, содержащее трансформатор, датчик тока, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены автогенератор, подключенный к входной шине, а выходом подключен к трансформатору, выход трансформатора подключен к выпрямителю, выход которого подключен к выходной шине, причем выход выпрямителя также подключен ко входу датчика тока, и устройство управления, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй вход подключен к источнику опорного напряжения, выход устройства управления подключен к управляющему выводу автогенератора.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к гироскопам, и предназначено для применения в навигационных приборах. Гироскоп содержит корпус, вращающуюся камеру и установленный в камере на упругом подвесе ротор, при этом ротор выполнен в виде двух маховиков одинакового диаметра, соединенных в центре перемычкой меньшего диаметра, подвес выполнен в виде направленной вдоль главной оси ротора нити и мембраны, расположенной по экватору перемычки и соединяющей ее с камерой.

Четырехчастотный лазерный гироскоп зеемановского типа // 2731171

Изобретение относится к области высокоточной лазерной гироскопии, а именно к лазерным гироскопам зеемановского типа. Четырехчастотный лазерный гироскоп имеет знакопеременную зеемановскую магнитооптическую частотную поставку для устранения явления захвата частот встречных волн и периодического смещения частот генерируемых волн магнитным полем с целью последующей компенсации влияния магнитных полей на измерения угловой скорости вращения при обработке сигналов, непланарный симметричный резонатор для установления генерации волн круговой поляризации, устранения поглощающих и рассеивающих внутрирезонаторных элементов, а также обеспечения функционирования в четырехчастотном режиме при перегрузках и ударах и уменьшения взаимного влияния волн противоположных круговых поляризаций, по четыре симметрично расположенных активных канала и катушки зеемановской магнитооптической частотной подставки для обеспечения равномерного нагрева корпуса, оптический смеситель с шестью фотоприемниками для компенсации влияния магнитных полей на измерения угловой скорости вращения, две грани для фиксации четырехчастотных лазерных гироскопов в составе навигационной системы постановкой на оптический контакт с целью эффективного отвода тепла и фиксации взаимной ориентации осей чувствительности четырехчастотных лазерных гироскопов, крепление на болт через тарельчатую пружину с целью уменьшения габаритов четырехчастотного лазерного гироскопа.

Способ обработки динамической интерференционной картины в лазерном гироскопе // 2730046

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа обработки динамической интерференционной картины с выхода оптического смесителя кольцевого лазерного гироскопа.

Способ определения неортогональности осей чувствительности лазерного гироскопа // 2727318

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения неортогональности осей чувствительности трехосного лазерного гироскопа (ТЛГ) содержит этапы, на которых установку ТЛГ на планшайбу осуществляют в произвольном положении.

Способ передачи и приема данных через воздушный зазор на основе индуктивно связанных контуров, возбуждаемых прямоугольными импульсами разной полярности, и устройство для его осуществления // 2719557

Изобретение относится к области телеизмерений, в частности к способу передачи и приема данных от рабочих органов вращающихся узлов и механизмов. Технический результат -предложенный способ позволяет повысить помехозащищенность передаваемых данных.

Гироскоп // 2719327

Группа изобретений относится к области измерений угловой скорости вращения. Гироскоп содержит резонансную конструкцию и множество преобразователей, предназначенных для возбуждения колебательной моды в резонансной конструкции и обнаружения колебаний резонансной конструкции, причем по меньшей мере один из множества преобразователей содержит пьезоэлектрический монокристалл.

Система измерения трёхмерного линейного и углового ускорения и перемещения объекта в пространстве с использованием волоконных брэгговских решеток // 2716867

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность изобретения заключается в том, что система измерения трёхмерного линейного и углового ускорения и перемещения объекта в пространстве с использованием волоконных брэгговских решеток содержит блок формирования широкополосного сигнала светового потока, оптоволоконный световод, оптический циркулятор, цифровое вычислительное устройство, при этом датчик измерения содержит герметичный корпус, внутри корпуса посредством оптоволоконного световода закреплен мерный грузик, на каждом измерительном участке между корпусом и мерным грузиком оптоволоконный световод содержит в себе волоконную брэгговскую решетку, на последнем измерительном участке оптоволоконный световод закреплен на виброизолирующей площадке, которая в свою очередь закреплена на корпусе на расстоянии от мерного грузика.

Способ компенсации синфазной помехи в микромеханическом гироскопе // 2714955

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно экспериментально определяют зависимость амплитуды компенсирующего напряжения на синфазных электродах от выходного сигнала встроенного датчика температуры при изменении температуры окружающей среды, затем реализуют эту зависимость с помощью введения блока преобразования напряжения, формируют напряжение на синфазных электродах путем модуляции выходного сигнала блока преобразования напряжения опорным сигналом демодулятора.

Микромеханический гироскоп // 2714870

Изобретение относится к области точного приборостроения, в частности к вибрационным микромеханическим гироскопам (ММГ), измеряющим угловую скорость. Сущность изобретения заключается в том, что в ММГ со встроенным датчиком температуры, квадратурными электродами и управляемыми источниками напряжения, выходы которых соединены с квадратурными электродами, устройством преобразования сигнала, выход которого соединен с входами управляемых источников напряжения, при этом выход встроенного датчика температуры соединен с входом устройства преобразования сигнала, устройство преобразования сигнала реализует функциональную зависимость напряжения на квадратурных электродах, компенсирующего квадратурную помеху, от выходного сигнала встроенного датчика температуры.

Способ ускоренного приведения в состояние готовности гироскопа, ротор которого связан с валом двигателя сферическим шарикоподшипником // 2712783

Изобретение относится к способам построения измерительных систем и систем управления гироскопов, предназначенных для управления реактивными снарядами на начальных участках их траекторий.