Vad är ett fiberoptiskt gyroskop?

Ett fiberoptiskt gyroskop är en anordning som mäter rotationsrörelsen för plattformen eller objektet den är på genom användning av fiberoptisk teknik.Denna plattform kan vara allt som rör sig, inklusive en bil, båt, flygplan eller rymdskepp.Ett fiberoptiskt gyroskop används oftast för stabilisering och navigering.

De enda saker som krävs för att bygga ett fiberoptiskt gyroskop är optisk fiber, en ljuskälla, en stråldelare och en detektor.Först avger ljuskällan en ljusstråle med förinställda intervall, som splitteren delar upp i två separata fotoner.Sedan skickas dessa två balkar i motsatta riktningar längs den optiska fibern.

Längden på den optiska fibern varierar i olika gyroskop.Faktum är att de största gyroskoperna kan ha 3,1 mil (5 km) optisk fiber, tätt lindad, även om de flesta är mycket mindre.Detektorn registreras när varje foton anländer och beräknar tidsskillnaden mellan varje.

Denna användning av fiberoptisk teknik förklaras av SAGNAC-effekten.När gyroskopet är perfekt stilla, anländer de två ljusstrålarna i samma ögonblick.Å andra sidan, när gyroskopet roterar eller lutar, förkortas en fotons resa.Genom att mäta tidsskillnaden mellan varje fotons återgång kan gyroskopet bestämma exakt vilket sätt plattformen roterar och hur snabbt.

Ett gyroskop kan bestämma mycket information om dess rörelse, så det är oerhört användbart som stabilisator.Ett fiberoptiskt gyroskop kan användas för att stabilisera vapen, till exempel en roterande pistol ovanpå en rörlig tank.I stora fartyg används det ofta för att stabilisera satellitantennen så att fartyg upprätthåller radiokommunikation, även under grova hav.

Ett annat syfte med ett fiberoptiskt gyroskop är navigering.När ett globalt positioneringssystem (GPS) och ett fiberoptiskt gyroskop kombineras kallas den resulterande enheten som ett tröghetsnavigationssystem (INS).En INS bestämmer plattformens position, dess hastighet och dess orientering.Allt från bilar och monorails till båtar och flygplan kan gynnas.Till och med vissa rymdskepp och satelliter har ett gyroskop för exakt navigering.

Jämfört med andra typer av gyroskop är det fiberoptiska gyroskopet mindre, lättare och mer hållbart.Den består främst av mycket lätt optisk fiber;Mekaniska gyroskop har flera metallstycken monterade på stativ.En fiberoptisk version varar längre än både mekaniska och gasbärande gyroskop eftersom den inte har några snurrande delar.Den fiberoptiska typen av gyroskop är också mycket exakt eftersom det kan upptäcka förändringar så små som en grad per timme.