Открытый доступ
Только для подписчиков
Микрооптоэлектромеханический преобразователь ускорения на основе грубо-точного метода обработки сигналов интерферометра Фабри-Перо
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-34-41
Аннотация
В системах управления и навигации летательных аппаратов актуально применение микроэлектромеханических преобразователей ускорения. Рассмотрен микроэлектромеханический преобразователь ускорения с оптическим узлом считывания на основе двухканального интерферометра Фабри-Перо. Для улучшения точностных характеристик преобразователя предложено анализировать дробную часть полосы интерференционной картины. Исследованы изменения выходного сигнала оптического узла считывания под действием линейных ускорений при различных параметрах балочного чувствительного элемента, а также изменение пропускания интерферометра при разной отражательной способности зеркал. По зависимостям пропускания интерферометра от перемещения определены условия переключения между двумя каналами для обхода зон с низкой чувствительностью. Разработан метод обработки оптических сигналов, который формирует выходное значение путём конкатенации грубых результатов измерений и рассчитанной точной составляющей. Предложенный метод обработки позволяет увеличить точность результатов измерений ускорения без изменения диапазона преобразования.
Об авторах
В. И. Бусурин
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Москва
В. В. Коробков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Москва
К. А. Коробков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Москва
Н. А. Кошеварова
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Москва
Список литературы
1. Косцов Э. Г. Состояние и перспективы микро- и наноэлектромеханики // Автометрия. 2009. № 3. С. 3–52.
2. Мастеренко Д. А., Телешевский В. И. Особенности обработки измерительной информации при высокоточных линейных и угловых измерениях // Измерительная техника. 2016. № 12. С. 11–15.
3. Krasnova S. A., Antipov A. S., Automation and Remote Control, 2018, vol. 79, no. 3, pp. 554–570. https://doi.org/10.1134/S000511791803013X
4. Kokunko Yu., Krasnova S., Mathematics in Engineering, Science and Aerospace (MESA), 2019, vol. 10, no. 4, pp. 695–705.
5. Busurin V. I., Korobkov V. V., Naing Htoo Lwin, Phan Anh Tuan, Journal of Physics: Conference Series, 2016, vol. 737, 012045. https://doi.org/10.1088/1742-6596/737/1/012045
6. Бусурин В. И., Йин Н. В., Жеглов М. А. Анализ влияния линейного ускорения на характеристики кольцевого оптоэлектронного преобразователя угловой скорости и его компенсация // Автометрия. 2019. № 3. С. 120–128. https://doi.org/10.15372/AUT20190314
7. Бусурин В. И., Коробков В. В., Горшков Б. Г., Дьячков В. В. ТВМ-преобразователь угловой скорости с интерферометрическим считыванием информации // Датчики и системы. 2017. № 5. C. 37–43.
8. Бусурин В. И., Коробков В. В., Нгуен Тхань Зыонг, Данг Ван Хуен. Волновой микроопто-электромеханический преобразователь угловой скорости с интерферометром Фабри-Перо // Датчики и системы. 2019. № 3. C. 27–33.
9. Осипов М. Н., Попов М. А. Измерения малых динамических смещений интерферометром Майкельсона со сферическими волновыми фронтами // Компьютерная оптика. 2007. Т. 31. № 4. C.55–57.
10. Minghui Zhao, Kangli Jiang, Hongwu Bai, Hairong Wang, Xueyong Wei, Microsystem Technologies, 2020, vol. 26, pp. 1961–1969. https://doi.org/10.1007/s00542-020-04747-3
11. Edward Davies, David S. George, Malcolm C. Gower, Andrew S. Holmes, Sensors and Actuators A: Physical, 2014, vol. 215, pp. 22–29. https://doi.org/10.1016/j.sna.2013.08.002
12. Волынский М. А., Гуров И. П., Скаков П. С. Рекуррентный алгоритм обработки интерферометрических сигналов на основе мультиоблачной модели предсказания // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014 г. № 4 (92). С. 18–22.
13. Junning Cui, Zhangqiang He, Yuanwei Jiu, Jiubin Tan, Tao Sun, Applied Optics, 2016, vol. 55, no. 25, pp. 7086–7092. https://doi.org/10.1364/AO.55.007086
14. Ki-Nam Joo, Jonathan D. Ellis, Jo W. Spronck, Paul J. M. van Kan, Robert H. Munnig Schmidt, Optics Letters, 2009, vol. 34, no. 3, pp. 386–388. https://doi.org/10.1364/OL.34.000386
15. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. Серия Механика в техническом университете. Т. 2. Изд. 10-е, перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. 592 с.
16. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: изд. 2-е. Пер. с англ. М.: Наука, 1973. 713 с.
Рецензия
Для цитирования:
Бусурин В.И., Коробков В.В., Коробков К.А., Кошеварова Н.А. Микрооптоэлектромеханический преобразователь ускорения на основе грубо-точного метода обработки сигналов интерферометра Фабри-Перо. Измерительная техника. 2020;(11):34-41. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-34-41
For citation:
Busurin V.I., Korobkov V.V., Korobkov K.A., Koshevarova N.A. Microoptoelectromechanical acceleration transducer based on a roughly-accurate method of Fabry-Perot interferometer signal processing. Izmeritel`naya Tekhnika. 2020;(11):34-41. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-34-41
Просмотров: 18
Послать статью по эл. почте 