8/18/2019 Giróscopos ópticos

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Giróscopos ópticos

La medición de rotación es muy importante en muchas áreas de lasindustrias como lo es la del transporte, de la manufactura, en el controlde maquinaria y aparatos, en la localización y posicionamiento global, y

en muchos aparatos de la vida diaria.El giróscopo láser funciona con el principio del llamdo efecto Sagnac.

Las principales ventaas de los giróscopos ópticos sobre los mecánicos,básicamente son!

 "o posee partes móviles "o es necesario un tiempo de calentamiento #$%&'()*+ "o son sensibles a la gravedad Gran rango dinámico Lectura digital

 ao costo -amao reducido

*or el contrario, el inconveniente que tiene este tipo de giróscopos esque son bastante frágiles. E/isten dos tipos de giróscopos ópticos! los &LG #&ing Laser Gyro+ en losque el medio por el que circula el rayo de luz es un anillo de 0bra, y los12G #1iber 2ptic Gyro+ en los que el medio es una espiral de 0bra óptica.3ndependientemente del tipo que se tenga el principio por el que serigen ambos es el mismo! el efecto Sagnac.

Efecto Sagnac en el vac4o

El principio en el que se basa este efecto es en la diferencia de caminorecorrido por dos haces luminosos dentro de un recorrido de 0bra óptica.

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Estructura y componentes de un RLG

Se va a intentar analizar el principio de funcionamiento. *ara ello separte de un disco de radio & rotando a una velocidad omega.

 

Recorrido de los Rayos lumínicos

La diferencia de camino que ven dos rayos lum4nicos viaando endirecciones opuestas, a lo largo del per4metro es de!

donde % es el área encerrada por el camino y c es la velocidad de la luz.La derivación de esta ecuación se basa en la propagación de la luz en uncampo rotativo, donde la teor4a general de la relatividad debe ser usadapara realizar los cálculos apropiados.La e/plicación del fenómeno es la siguiente. "uevamente se considera eldisco rotando con una velocidad angular omega perpendicular al planodel disco. En un cierto punto del per4metro #designado como 5+ fotonesid6nticos se env4an en ambos sentidos del anillo a la largo de super4metro. Si la velocidad angular es cero, entonces ambos fotonesverán que el camino es de la misma longitud, cubriendo una distancia#hasta llegar nuevamente al punto 5+ de 7898 R . Si ahora el anillo seencuentra rotando, al llegar ambos fotones al punto 5 uno va a tardar untiempo tcc: #countercloc;:ise+ y el otro un tiempo tc: #cloc;:ise+. Lasecuaciones vienen dadas por!

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Estructura y componentes de un FOG

Seg=n la forma en que est6 realizado el separador de rayos#beamsplitter+ las seales provenientes de la 0bra pueden interferir en

forma constructiva o destructiva, como ya se ha comentado.

En presencia de rotación, las seales lum4nicas mostrarán una diferenciade camino generada por!

Esto causará una variación de fase

*ara un tamao de sensor dado, la sensibilidad puede aumentarseincrementando la longitud de la 0bra. >esgraciadamente no puedealargarse inde0nidamente, debido a la atenuación dentro de la 0bra.

% partir de la medida de diferencia de fase los sensores ópticos puedentransformarla en velocidad de rotación que es lo que realmente sequiere medir.