高精度電流源在陀螺測試中的應用

時間：2022-10-14作者：西安安泰電子科技有限公司瀏覽：131

隨著慣性導航系統(tǒng)的快速發(fā)展，陀螺儀一直都是慣性導航系統(tǒng)的**，其性能決定了慣性導航系統(tǒng)的性能。隨著現(xiàn)代物理學的快速發(fā)展，特別是**控制等領(lǐng)域的快速進步，高精度、小體積、低功耗、低成本的核磁共振陀螺成為一個重要的研究方向。

核磁共振陀螺(NMRG)利用激光與核磁共振腔內(nèi)堿金屬原子和惰性氣體原子的相互作用，使原子核以拉莫爾頻率進動，利用磁場驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)腔內(nèi)磁場的閉環(huán)控制，并補償剩磁以維持原子核的共振狀態(tài)，從而檢測載體的角速度信息，實現(xiàn)陀螺儀的功能。因此，高精度磁場驅(qū)動電路是磁場閉環(huán)控制的硬件基礎(chǔ)。

磁場驅(qū)動技術(shù)作為磁場閉環(huán)控制的重要組成部分，直接影響著核磁共振陀螺的磁場控制精度和穩(wěn)定性。磁場驅(qū)動電路的類型包括電壓源和電流源，需要高精度的直流電流輸出來補償磁屏蔽中的剩磁，隔離磁場對核自旋測量的影響。在核磁共振陀螺儀中，采用磁共振氣室構(gòu)建三軸矢量原子磁強計，向三維線線圈施加一定的電流以補償被動磁屏蔽后的剩余磁場，磁場驅(qū)動電路用于向三維線線圈施加相應的電流。

aigtek的ATS-2000C系列是一款高精度通用電流源，可輸出較大3A的電流，較小電流分辨率20pA，輸出精度高。由于核磁共振陀螺主磁場的直流磁場控制精度較為精確，采用高精度電流源輸出，可分幾級調(diào)節(jié)，精度可達4位半，使磁場的調(diào)節(jié)范圍為0-3A，精度為0.035%600pA。

為了較好地評估磁場對驅(qū)動電路施加的磁場的影響，在這個磁場閉環(huán)控制中，不考慮核磁共振陀螺的測量精度對核旋控制頻率和陀螺漂移的影響，主要考察Z軸主磁場對陀螺性能的影響。根據(jù)主磁場的精度，高精度電流源不僅可用于驅(qū)動原子陀螺儀、原子磁力儀等**傳感器，還可用于醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、精密測量領(lǐng)域等需要高精度電流輸出控制的系統(tǒng)。


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