抗瞬时电离辐射的光纤陀螺的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗瞬时电离辐射的光纤陀螺，包括依次连接的SLD光源、耦合器、Y波导和光纤环，耦合器的另一端接探测器，探测器与信号处理电路连接。在探测器和信号处理电路之间设有开关电路，探测器的输出接开关电路的输入，开关电路的输出接信号处理电路的输入，开关电路根据探测器因瞬时电离辐射带来的电压变化而自动输出高低电平以控制信号处理电路电源的通断。当遭遇瞬时电离辐射时，信号处理电路电源断开而停止工作；当辐射过去后，探测器电压降低，输出高电平，信号处理电路电源接通而继续工作。通过开关电路来对瞬时辐射时的信号处理电路板进行断电保护，实现光纤陀螺抗瞬时电离辐射功能。
【专利说明】抗瞬时电离辐射的光纤陀螺
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤陀螺环境适应性优化设计，具体指一种抗瞬时电离辐射的光纤陀螺，属于陀螺【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的光纤角速度传感器。它作为一种新型全固态惯性仪表，具有无转动部件、测角范围大、寿命长、灵敏度高和可靠性高等优点，目前已成为惯性应用领域的主流仪表，在航空、航天、航海等领域得到了广泛的应用。
[0003]光纤陀螺在一些应用中会存在抗瞬时电离辐射要求。但光纤陀螺信号处理电路板由于存在A/D、D/A、FPGA等数字器件，在瞬时电离辐射环境下会发生锁定现象，电源电流从
0.25A增大至1.5A以上，导致光纤陀螺失效，长时间大电流下还会导致器件损坏。但关断电源重启后，器件会从锁定状态恢复正常。
【发明内容】
[0004]针对现有光纤陀螺在瞬时电离辐射环境下会发生锁定现象导致陀螺失效的问题，本实用新型的目的是提供一种在瞬时电离辐射瞬间光纤陀螺停止工作，在瞬时电离辐射后又能自动正常工作的光纤陀螺。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]抗瞬时电离福射的光纤陀螺，包括依次连接的SLD光源、稱合器、Y波导和光纤环，耦合器的另一端接探测器，探测器与信号处理电路连接，其特征在于:所述探测器和信号处理电路之间设有开关电路，探测器的输出接开关电路的输入，开关电路的输出接信号处理电路的输入，开关电路根据探测器因瞬时电离辐射带来的电压变化而自动输出高低电平以控制信号处理电路电源的通断。
[0007]所述开关电路包括NMOS管和PMOS管，探测器的输出同时接NMOS管和PMOS管的栅极，NMOS管的漏极和PMOS管的源极作为输出接信号处理电路的输入，NMOS管的漏极和PMOS管的源极同时通过电容接地；NM0S管的源极接地；PM0S管的漏极和探测器同时接电源。
[0008]当遭遇瞬时电离辐射时，探测器输出电压升高，一旦G点(栅极)电压超过某一阈值电压，NMOS管导通，PMOS管截止，输出低电平，信号处理电路电源断开而停止工作；当辐射过去后，探测器电压降低，导致PMOS管导通，NMOS管截止，输出高电平，信号处理电路电源接通而继续工作。通过这个开关来对瞬时辐射时的信号处理电路板进行断电保护，实现光纤陀螺抗瞬时电离辐射功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1-本实用新型抗瞬时电离辐射的光纤陀螺系统框图。
[0010]图2-本实用新型开关电路具体连接关系图。
[0011]图3-辐射敏感开关在瞬时电离辐射下的输出示意图。【具体实施方式】
[0012]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0013]本实用新型主要利用光纤陀螺自身探测器对高剂量率瞬时电离辐射的响应设计一种辐射敏感开关实现对陀螺信号处理电路板的断电重启功能，解决光纤陀螺在高剂量率瞬时电离辐射下的锁定问题。
[0014]本实用新型光纤陀螺系统框图如图1所示，包括依次连接的SLD光源、耦合器、Y波导和光纤环，耦合器的另一路端子接探测器，探测器与信号处理电路连接。所述探测器和信号处理电路之间设有开关电路，探测器的输出接开关电路的输入，开关电路的输出接信号处理电路的输入，开关电路根据探测器因瞬时电离辐射带来的电压变化而自动输出高低电平以控制信号处理电路电源的通断。相比于普通光纤陀螺，它多了开关电路部分。在高剂量率瞬时电离辐射时，探测器作为光敏元件能迅速响应使其输出电压升高，输出的高电压通过开关电路实现信号处理电路板电源断电，在瞬时电离辐射后，探测器输出电压正常，开关电路恢复陀螺信号处理电路板的供电，光纤陀螺恢复正常。
[0015]所述开关电路的具体组成和连接关系如图2所示，它包括NMOS管和PMOS管，探测器的输出同时接NMOS管和PMOS管的栅极，NMOS管的漏极和PMOS管的源极作为输出接信号处理电路的输入，NMOS管的漏极和PMOS管的源极同时通过电容接地；NM0S管的源极接地；PMOS管的漏极和探测器同时接电源。
[0016]在常态下，图2中探测器处于正常工作状态，开关电路输出电压+5V，陀螺信号电路板正常工作。在瞬时电离辐射下，探测器输出电压迅速升至+5V，导致NMOS管导通，PMOS管截止，输出低电平，信号处理电路停止工作。在瞬时电离辐射后，探测器电压降低，导致PMOS管导通，NMOS管截止，输出+5V，信号处理电路电源接通，陀螺正常工作。
[0017]采用本结构进行瞬时电离辐射试验研究如下:光纤陀螺在剂量率> I X IO8Rad(Si)/s的瞬时电离辐射下的开关电路(辐射敏感开关)输出电压如图3所示，实现了陀螺信号处理电路板的断电和启动工作，辐射后陀螺电流正常，无锁定现象。辐射敏感开关延迟时间短，只有约0.1ms，对陀螺性能产生影响非常小。
[0018]本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.抗瞬时电离福射的光纤陀螺，包括依次连接的SLD光源、稱合器、Y波导和光纤环,率禹合器的另一端接探测器，探测器与信号处理电路连接，其特征在于:所述探测器和信号处理电路之间设有开关电路，探测器的输出接开关电路的输入，开关电路的输出接信号处理电路的输入，开关电路根据探测器因瞬时电离辐射带来的电压变化而自动输出高低电平以控制信号处理电路电源的通断。
2.根据权利要求1所述的抗瞬时电离辐射的光纤陀螺，其特征在于:所述开关电路包括NMOS管和PMOS管，探测器的输出同时接NMOS管和PMOS管的栅极，NMOS管的漏极和PMOS管的源极作为输出接信号处理电路的输入，NMOS管的漏极和PMOS管的源极同时通过电容接地；NM0S管的源极接地；PM0S管的漏极和探测器同时接电源。
【文档编号】G01C19/72GK203534598SQ201320726605
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】周昌学, 陈朝春, 徐 明, 胡兴, 卜继军, 付静, 牟炳富, 张耀麒 申请人:中国电子科技集团公司第二十六研究所