3.2. Приборы и оборудование

1. Платформа с установленным на ней кольцевым лазером (трехзеркальным кольцевым резонатором и двумя активными элементами).

2. Два блока питания активных элементов.

3. Четырехзеркальный оптический смеситель.

4. Кремниевый фотодиод ФД-26.

5. Предварительный усилитель.

6. Осциллограф CI-70 (CI-67). .

7. Частотомер ЧЗ-34.

8. Установка для проверки гироскопов УПГ-56.

9. Блок - питания УРГ ТЭС-14.

3.3. Описание экспериментальной установки

Данная установка (рис. 3.4) предназначена для исследования основных характеристик кольцевого лазера и построенного на его основе лазерного датчика угловой скорости. После включения блоков питания активных элементов 2 в кольцевом лазере, установленном на платформе 1, возникает генерация. С помощью смесителя 3 на фотоприемник 4 подаются два луча 1 и 1` , выходящих из кольцевого лазера. С выхода фотоприемника сигнал биений с частотой F_r, усиленный усилителем 5, поступает на вход осциллографа 6 и частотомера 7. Платформа 1 вращается с помощью установки 8, запитывающейся от блока питания 9. При отсутствии вращения платформы 1 на экране осциллографа будет наблюдаться прямая линия. После начала вращения и достижения угловой скорости, достаточной для выхода из зоны нечувствительности, на экране будет наблюдаться синусоидальный сигнал с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения. Значение этой частоты измеряется частотомером 8.

Р ис. 3.4

3.4. Порядок проведения работы

В целях обеспечения правил техники безопасности и сохранения экспериментальной установки категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

1. открывать и снимать крышку макета;

2. направлять выходящее излучение в глаза;

3. поворачивать платформу более чем на один оборот;

4. переключать множитель скоростей УПГ в положение “x10”;

5. изменять угловую скорость платформы во время ее движения.

3.5. Подготовка к работе

1. Включить блоки питании активных элементов. Установить переключатель «Ток лазера» в положение «1». При этом в кольцевом лазере возникает генерация.

2. Установить тумблер «Переключатель мотора» на панели УПГ в положение «Откл.» (среднее).

3. Установить угловую скорость платформы 1 рад/с, переключая две ручки на лицевой панели УПГ.

4. Установить режим работы осциллографа: масштаб - 0,5 В/деление; развертка 0,2 нс; режим работы - ждущий.

5. У становить режим работы частотомера: время измерения - 0,1 с; переключатель рода работ - в положение «частота А контроль», тумблер пуск в положение « «.

3.6. Задание по работе

1. Определить минимальную угловую скорость, обеспечивающую выход из зон синхронизации (нечувствительности). Для этого, включая различные угловые скорости платформы (1,00; 1,25; 1,50; 3,00; 4,50; 6,00 рад/с) добиться появления на экране осциллографа низкочастотной огибающей с равномерным заполнением ВЧ-сигналом с частотой F_r. Измерить F_r однократным нажатием на кнопку «Пуск» на панели частотомера.

2. Установить длительность развертки осциллографа 10 мс. Определить F_r для значений, угловой скорости 3; 6; 9; 18; 27 рад/с. Одновременно определять амплитуду сигнала на экране осциллографа.

Результаты занести в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Параметр	Угловая скорость, рад/с
	3	6	9	18	27
Fr, кГц
UC, В

3. Построить выходную характеристику лазерного датчика угловой скорости и данным табл. 3.1. Определить значение масштабного коэффициента K.

4. По паспортным данным кольцевого лазера и значениям угловой скорости , указанным в п.2, рассчитать и построить выходную характеристику лазерного датчика угловой скорости по формуле

где S,L - соответственно площадь и периметр равностороннего треугольного кольцевого резонатора; - частота излучения.

5. Оценить погрешность измерения F_r и U_C.