Apparatus for measuring rotational speed

Abstract

Abstract Translated from German Bei der Meßeinrichtung wird ein von einem Laser (1) erzeugter Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen (L(CW), L(CCW)) die einen spulenförmige Lichtwellenleiter (7) gegensinnig durchlaufen aufgeteilt. Die beiden Teilstrahlen werden nach Durchlaufen der Lichtleitfaser einander überlagert (5) und einem optisch/elektrischen Wandler (8) zugeführt. Einer der beiden Teilstrahlen (L(CW)) wird vor seinem Eintritt in den Lichtwellenleiters (7) in einer Bragg-Zelle (6) frequenzverschoben, wobei mit einer bestimmten Frequenz (Fs) zwischen zwei Ansteuerfrequenzen (f1,f2) umgeschaltet wird. Die Ansteuerfrequenzen sind so gewählt, daß zwischen den beiden Teilstrahlen (wenn die Rotationsgeschwindigkeit Q = 0 ist) nach dem Durchlaufen des Lichtwellenleiters (7) Phasendifferenzen (0̸ B1 ,0̸ B2 ) von n/2 und 3π/2 oder geradzahligen, ganzzahligen Vielfachen hiervon vorhanden sind. Bei einer Rotation überlagert sich diesen Phasendifferenzen die durch den Sagnac-Effekt bedingte Phasendifferenz (0̸ s ). Das Ausgangssignal des optisch/elektrischen Wandlers (8) wird einem Bandpaß (10) zugeführt, dessen Mittenfrequenz gleich der Umschaltungsfrequenz zwischen den beiden Ansteuersignalen ist. Die Amplitude des Bandpaßausgangssignals ist der Rotationsgeschwindigkeit (Ω) direkt proportional. Aus ihm kann auch ein Regelsignal abgeleitet werden, mit dem die durch den Sagnac-Effekt bedingte Phasendifferenz (0̸ s ) kompensiert wird. In the measuring device, a light beam generated by a laser (1) is divided into two partial beams (L (CW), L (CCW)) which pass through a coil-shaped optical waveguide (7) in opposite directions. After passing through the optical fiber, the two partial beams are superimposed (5) and fed to an optical / electrical converter (8). One of the two partial beams (L (CW)) is frequency-shifted in a Bragg cell (6) before it enters the optical waveguide (7), with a certain frequency (Fs) being used to switch between two control frequencies (f1, f2). The control frequencies are chosen so that phase differences (0̸ B1 , 0geschwindigkeit B2 ) of n / 2 and 3π / 2 or even-numbered multiples thereof between the two partial beams (if the rotational speed Q = 0) after passing through the optical waveguide (7) available. During a rotation, these phase differences are superimposed on the phase difference (0̸ s ) caused by the Sagnac effect. The output signal of the optical / electrical converter (8) is fed to a bandpass filter (10), whose center frequency is equal to the switching frequency between the two control signals. The amplitude of the bandpass output signal is directly proportional to the rotational speed (Ω). A control signal can also be derived from it, with which the phase difference (0̸ s ) caused by the Sagnac effect is compensated.

Inventors

• 👤 Wilfried Auch
• 👤 Friedemann Mohr
• 👤 Eberhard Schlemper
• 👤 Walter Steudle

Bibliographic Details