مبدأ وتصنيف الضباب

مبدأ وتصنيف الضباب

(1) المبدأ

يُطلق على مبدأ الضباب في الفيزياء اسم "تأثير سانياك". في مسار ضوئي مغلق، يتداخل شعاعان ضوئيان من نفس المصدر عند تقاربهما إلى نقطة الكشف نفسها. إذا كان مسار الضوء المغلق يدور بالنسبة إلى الفضاء القصوري، فإن الشعاع المنتشر في الاتجاهين الموجب والسالب سيُنتج فرقًا في مسار الضوء يتناسب طرديًا مع سرعة زاوية الدوران العلوية. تُحسب سرعة زاوية الدوران باستخدام فرق الطور المُقاس بواسطة كاشف كهروضوئي.

بناءً على الصيغة، كلما زاد طول الألياف، زاد نصف قطر الحركة الضوئية، وقصر الطول الموجي الضوئي. وكلما كان تأثير التداخل أكثر وضوحًا، زادت الدقة. يُعد تأثير سانياك في جوهره تأثيرًا نسبيًا، وهو بالغ الأهمية لتصميم الرطوبة.
مبدأ الضباب هو إرسال شعاع ضوء من الأنبوب الكهروضوئي ليمر عبر القارنة (يدخل أحد طرفيها ثلاث نقاط توقف). يدخل شعاعان الحلقة في اتجاهين مختلفين عبر الحلقة، ثم يعودان حول دائرة واحدة في تراكب متماسك. يعود الضوء المرتجع إلى الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ويستشعر شدته من خلاله. يبدو مبدأ الضباب بسيطًا، لكن الأهم هو كيفية التخلص من العوامل التي تؤثر على المسار الضوئي لشعاعين - وهي مشكلة أساسية تُعرف بالضباب.

مبدأ جيروسكوب الألياف البصرية

(2)التصنيف

وفقًا لمبدأ العمل، يمكن تقسيم جيروسكوبات الألياف البصرية إلى جيروسكوب الألياف البصرية التداخلي (I-FOG)، وجيروسكوب الألياف البصرية الرنان (R-FOG)، وجيروسكوب الألياف البصرية المُحفَّز بتشتت بريلوين (B-FOG). يُعد جيروسكوب الألياف البصرية التداخلي (الجيل الأول من جيروسكوبات الألياف البصرية) الأكثر تطورًا حاليًا، وهو شائع الاستخدام. يستخدم جيروسكوب الألياف البصرية التداخلي ملفًا متعدد اللفات لتعزيز تأثير سانياك. من ناحية أخرى، يوفر مقياس التداخل الحلقي ثنائي الشعاع، المكون من ملف ألياف أحادي الوضع متعدد اللفات، دقة عالية، مما يزيد من تعقيد الهيكل بأكمله.
وفقًا لنوع الحلقة، يُمكن تقسيم الضباب إلى ضباب مفتوح الحلقة وضباب مغلق الحلقة. يتميز جيروسكوب الألياف الضوئية مفتوح الحلقة (Ogg) بمزايا البنية البسيطة، والسعر المنخفض، والموثوقية العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة. من ناحية أخرى، تتمثل عيوب Ogg في ضعف خطية الإدخال والإخراج وضيق النطاق الديناميكي. لذلك، يُستخدم بشكل رئيسي كمستشعر زاوية. يتكون جيروسكوب الألياف الضوئية مفتوح الحلقة من مقياس تداخل حلقي ثنائي الشعاع، مما يجعله يُستخدم بشكل أساسي في الحالات التي تكون فيها الدقة منخفضة والحجم صغيرًا.
مؤشر أداء الضباب
يستخدم الضباب بشكل أساسي لقياس السرعة الزاوية، وأي قياس يعد خطأ.

(1) الضوضاء

تتركز آلية ضوضاء الضباب بشكل رئيسي في جزء الكشف الضوئي أو الكهروضوئي، الذي يحدد الحد الأدنى لحساسية الرطوبة القابلة للكشف. في جيروسكوب الألياف الضوئية (FOG)، يكون معامل السير العشوائي لعرض نطاق الكشف هو المعلمة التي تميز الضوضاء البيضاء الناتجة ذات المعدل الزاوي. في حالة الضوضاء البيضاء فقط، يمكن تبسيط تعريف معامل السير العشوائي كنسبة استقرار الانحياز المقاس إلى الجذر التربيعي لعرض نطاق الكشف في عرض نطاق معين.

إذا كانت هناك أنواع أخرى من الضوضاء أو الانجراف، فإننا نستخدم عادةً تحليل التباين الخاص بآلان للحصول على معامل المشي العشوائي بطريقة مناسبة.

(2) الانجراف الصفري

عند استخدام الضباب، يلزم حساب الزاوية. تُحسب الزاوية بتكامل السرعة الزاوية. للأسف، يتراكم الانحراف بعد فترة طويلة، ويزداد الخطأ تدريجيًا. بشكل عام، في تطبيقات الاستجابة السريعة (قصيرة المدى)، يؤثر الضوضاء بشكل كبير على النظام. أما في تطبيقات الملاحة (طويلة المدى)، فإن انعدام الانحراف له تأثير كبير على النظام.

(3)عامل المقياس (عامل المقياس)

كلما كان خطأ عامل المقياس أصغر، كلما كانت نتيجة القياس أكثر دقة.

شركة بكين روفيا للإلكترونيات الضوئية المحدودة، الواقعة في منطقة تشونغ قوان تسون، "وادي السيليكون" بالصين، هي شركة تكنولوجية متطورة تُعنى بخدمة المؤسسات البحثية المحلية والأجنبية، ومعاهد البحوث، والجامعات، وكوادر البحث العلمي في المؤسسات. تعمل شركتنا بشكل رئيسي في البحث والتطوير المستقل، وتصميم وتصنيع وبيع المنتجات الضوئية، وتقدم حلولاً مبتكرة وخدمات احترافية وشخصية للباحثين العلميين والمهندسين الصناعيين. بعد سنوات من الابتكار المستقل، كوّنت الشركة سلسلة غنية ومتكاملة من المنتجات الكهروضوئية، تُستخدم على نطاق واسع في القطاعات البلدية، والعسكرية، والنقل، والطاقة الكهربائية، والتمويل، والتعليم، والطب، وغيرها.

نحن نتطلع للتعاون معكم!