抗瞬時電離輻射的光纖陀螺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抗瞬時電離輻射的光纖陀螺，包括依次連接的SLD光源、耦合器、Y波導(dǎo)和光纖環(huán)，耦合器的另一端接探測器，探測器與信號處理電路連接。在探測器和信號處理電路之間設(shè)有開關(guān)電路，探測器的輸出接開關(guān)電路的輸入，開關(guān)電路的輸出接信號處理電路的輸入，開關(guān)電路根據(jù)探測器因瞬時電離輻射帶來的電壓變化而自動輸出高低電平以控制信號處理電路電源的通斷。當遭遇瞬時電離輻射時，信號處理電路電源斷開而停止工作；當輻射過去后，探測器電壓降低，輸出高電平，信號處理電路電源接通而繼續(xù)工作。通過開關(guān)電路來對瞬時輻射時的信號處理電路板進行斷電保護，實現(xiàn)光纖陀螺抗瞬時電離輻射功能。
【專利說明】抗瞬時電離輻射的光纖陀螺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光纖陀螺環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)化設(shè)計，具體指一種抗瞬時電離輻射的光纖陀螺，屬于陀螺【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖陀螺是一種基于Sagnac效應(yīng)的光纖角速度傳感器。它作為一種新型全固態(tài)慣性儀表，具有無轉(zhuǎn)動部件、測角范圍大、壽命長、靈敏度高和可靠性高等優(yōu)點，目前已成為慣性應(yīng)用領(lǐng)域的主流儀表，在航空、航天、航海等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]光纖陀螺在一些應(yīng)用中會存在抗瞬時電離輻射要求。但光纖陀螺信號處理電路板由于存在A/D、D/A、FPGA等數(shù)字器件，在瞬時電離輻射環(huán)境下會發(fā)生鎖定現(xiàn)象，電源電流從
0.25A增大至1.5A以上，導(dǎo)致光纖陀螺失效，長時間大電流下還會導(dǎo)致器件損壞。但關(guān)斷電源重啟后，器件會從鎖定狀態(tài)恢復(fù)正常。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有光纖陀螺在瞬時電離輻射環(huán)境下會發(fā)生鎖定現(xiàn)象導(dǎo)致陀螺失效的問題，本實用新型的目的是提供一種在瞬時電離輻射瞬間光纖陀螺停止工作，在瞬時電離輻射后又能自動正常工作的光纖陀螺。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]抗瞬時電離福射的光纖陀螺，包括依次連接的SLD光源、稱合器、Y波導(dǎo)和光纖環(huán)，耦合器的另一端接探測器，探測器與信號處理電路連接，其特征在于:所述探測器和信號處理電路之間設(shè)有開關(guān)電路，探測器的輸出接開關(guān)電路的輸入，開關(guān)電路的輸出接信號處理電路的輸入，開關(guān)電路根據(jù)探測器因瞬時電離輻射帶來的電壓變化而自動輸出高低電平以控制信號處理電路電源的通斷。
[0007]所述開關(guān)電路包括NMOS管和PMOS管，探測器的輸出同時接NMOS管和PMOS管的柵極，NMOS管的漏極和PMOS管的源極作為輸出接信號處理電路的輸入，NMOS管的漏極和PMOS管的源極同時通過電容接地；NM0S管的源極接地；PM0S管的漏極和探測器同時接電源。
[0008]當遭遇瞬時電離輻射時，探測器輸出電壓升高，一旦G點(柵極)電壓超過某一閾值電壓，NMOS管導(dǎo)通，PMOS管截止，輸出低電平，信號處理電路電源斷開而停止工作；當輻射過去后，探測器電壓降低，導(dǎo)致PMOS管導(dǎo)通，NMOS管截止，輸出高電平，信號處理電路電源接通而繼續(xù)工作。通過這個開關(guān)來對瞬時輻射時的信號處理電路板進行斷電保護，實現(xiàn)光纖陀螺抗瞬時電離輻射功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1-本實用新型抗瞬時電離輻射的光纖陀螺系統(tǒng)框圖。
[0010]圖2-本實用新型開關(guān)電路具體連接關(guān)系圖。
[0011]圖3-輻射敏感開關(guān)在瞬時電離輻射下的輸出示意圖?！揪唧w實施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0013]本實用新型主要利用光纖陀螺自身探測器對高劑量率瞬時電離輻射的響應(yīng)設(shè)計一種輻射敏感開關(guān)實現(xiàn)對陀螺信號處理電路板的斷電重啟功能，解決光纖陀螺在高劑量率瞬時電離輻射下的鎖定問題。
[0014]本實用新型光纖陀螺系統(tǒng)框圖如圖1所示，包括依次連接的SLD光源、耦合器、Y波導(dǎo)和光纖環(huán)，耦合器的另一路端子接探測器，探測器與信號處理電路連接。所述探測器和信號處理電路之間設(shè)有開關(guān)電路，探測器的輸出接開關(guān)電路的輸入，開關(guān)電路的輸出接信號處理電路的輸入，開關(guān)電路根據(jù)探測器因瞬時電離輻射帶來的電壓變化而自動輸出高低電平以控制信號處理電路電源的通斷。相比于普通光纖陀螺，它多了開關(guān)電路部分。在高劑量率瞬時電離輻射時，探測器作為光敏元件能迅速響應(yīng)使其輸出電壓升高，輸出的高電壓通過開關(guān)電路實現(xiàn)信號處理電路板電源斷電，在瞬時電離輻射后，探測器輸出電壓正常，開關(guān)電路恢復(fù)陀螺信號處理電路板的供電，光纖陀螺恢復(fù)正常。
[0015]所述開關(guān)電路的具體組成和連接關(guān)系如圖2所示，它包括NMOS管和PMOS管，探測器的輸出同時接NMOS管和PMOS管的柵極，NMOS管的漏極和PMOS管的源極作為輸出接信號處理電路的輸入，NMOS管的漏極和PMOS管的源極同時通過電容接地；NM0S管的源極接地；PMOS管的漏極和探測器同時接電源。
[0016]在常態(tài)下，圖2中探測器處于正常工作狀態(tài)，開關(guān)電路輸出電壓+5V，陀螺信號電路板正常工作。在瞬時電離輻射下，探測器輸出電壓迅速升至+5V，導(dǎo)致NMOS管導(dǎo)通，PMOS管截止，輸出低電平，信號處理電路停止工作。在瞬時電離輻射后，探測器電壓降低，導(dǎo)致PMOS管導(dǎo)通，NMOS管截止，輸出+5V，信號處理電路電源接通，陀螺正常工作。
[0017]采用本結(jié)構(gòu)進行瞬時電離輻射試驗研究如下:光纖陀螺在劑量率> I X IO8Rad(Si)/s的瞬時電離輻射下的開關(guān)電路(輻射敏感開關(guān))輸出電壓如圖3所示，實現(xiàn)了陀螺信號處理電路板的斷電和啟動工作，輻射后陀螺電流正常，無鎖定現(xiàn)象。輻射敏感開關(guān)延遲時間短，只有約0.1ms，對陀螺性能產(chǎn)生影響非常小。
[0018]本實用新型的上述實施例僅僅是為說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.抗瞬時電離福射的光纖陀螺，包括依次連接的SLD光源、稱合器、Y波導(dǎo)和光纖環(huán),率禹合器的另一端接探測器，探測器與信號處理電路連接，其特征在于:所述探測器和信號處理電路之間設(shè)有開關(guān)電路，探測器的輸出接開關(guān)電路的輸入，開關(guān)電路的輸出接信號處理電路的輸入，開關(guān)電路根據(jù)探測器因瞬時電離輻射帶來的電壓變化而自動輸出高低電平以控制信號處理電路電源的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗瞬時電離輻射的光纖陀螺，其特征在于:所述開關(guān)電路包括NMOS管和PMOS管，探測器的輸出同時接NMOS管和PMOS管的柵極，NMOS管的漏極和PMOS管的源極作為輸出接信號處理電路的輸入，NMOS管的漏極和PMOS管的源極同時通過電容接地；NM0S管的源極接地；PM0S管的漏極和探測器同時接電源。
【文檔編號】G01C19/72GK203534598SQ201320726605
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】周昌學(xué), 陳朝春, 徐 明, 胡興, 卜繼軍, 付靜, 牟炳富, 張耀麒 申請人:中國電子科技集團公司第二十六研究所