mg4355娱乐mg|中国有限公司

当前位置:mg4355娱乐mg  »  新闻  »  公司新闻

激光陀螺仪居然有这么大的作用,你知道用在什么地方吗?

 时间:2020-07-08 | 浏览: 次 | 来源:天羿领航
    现代智能手机之所以成为可能,仅仅是因为有了传感器。它们细长的外形因素隐藏了加速度计、磁力计、温度传感器、GPS装置和陀螺仪。它们都消耗体积和能量,这意味着每一个传感器,即使它让你的手机更智能,也会对电池寿命造成焦虑。
    这使得一个非常小的激光陀螺仪的报告非常有趣,即使它有很长的路要走才能在你的手机上找到它。激光陀螺几乎是微传感器的“中频”。从本质上讲,它们似乎是规则的主宰,提供了一个干净和明确的信号。但是,至少到目前为止,他们还没有。


    为了理解其中的原因,让我们看看激光陀螺仪是如何工作的。本质上,光被送入一个圆环;一半的光顺时针传播,另一半则逆时针传播。两根梁在圆环的另一边会合,然后一起离开。当这两束光相遇时,他们像分开了很长时间的朋友一样问候对方,然后继续往前走,好像没有什么能分开他们。换句话说,如果我们要测量光束的性质,它看起来就像光从来没有穿过这个环。但如果环在旋转,光就会朝一个方向移动。用旋转和其他光束传播来反旋转。两束光并不互相打招呼,仿佛没有什么东西把它们分开过。它们在出口处不完全匹配,复合光束小于其各部分的总和。


    现在,如果我测量环的光束的幂,它看起来在失去一些幂。旋转越快,效果越大。这种测量方法非常灵敏(它也是一种用于探测引力波的测量方法)。这意味着我们应该有非常灵敏的激光陀螺仪。和我们所做的。激光陀螺仪对地球的旋转非常敏感(正如预期的那样)。但不幸的是,它们对温度的变化、走出实验室的人们、当地的建筑工作以及研究生绝望的呼喊也很敏感。然后,更糟糕的是,灵敏度的激光陀螺是成比例的大小。不幸的是,让手机变大是让事情变得更好的唯一方法,而这并不适合手机。


    我们勇敢的三个工程师进来了。他们意识到这些问题存在于几个方面。我们创造的东西从来都不完美:你可以尝试把一半的光往一个方向发射,一半的光往另一个方向发射,但它永远不会完全平衡。在出口也是一样的:不是所有的灯从每个方向都以相同的方式离开环。这种不平衡让生活变得困难。然后,温度波动影响整个信号,无法与速度变化区分。


    为了改善这种情况,工程师们回到了地面。他们不是把顺时针和逆时针的环形灯放在一个环里,而是把它们放在不同的环里。然后,为了保持平衡,他们迅速改变了魔戒的角色。一个环从顺时针开始,转到逆时针,然后又转回来。第二个回路以相反的方式切换。


    通过这样做,设计中的所有缺陷都得到了平衡:如果一个环节比另一个环节差一点,那就不是很重要,因为效果一般。温度也是如此:所有的温度变化都由转换环的作用来平衡。唯一的例外是一个环和另一个环的温度不同。最后,戒指本身很特别。光不仅仅绕着每个环转一圈,而是数千圈。旋转引起的位移随着环的每一圈而增加,所以灵敏度增加了数千倍。反过来,这使得工程师可以使用小的环而不是大的环。最终的结果是一个只有几毫米见方的陀螺仪。与早期的激光陀螺仪相比,它对温度变化和制造缺陷的敏感性要低得多。
Baidu
sogou