具有两种或更多种频率模式的光机械谐振器制造技术

本发明专利技术题为“具有两种或更多种频率模式的光机械谐振器”。本公开涉及用于确定加速度的装置、系统和技术。例如，加速度计系统包括谐振器和发光装置，该发光装置被配置为基于误差信号生成光信号。另外，该加速度计包括调制器，该调制器被配置为：接收该光信号；响应于接收到该光信号而生成经调制的光信号；以及将该经调制的光信号输出到该谐振器。光接收器从该谐振器接收通过的光信号，其中该通过的光信号指示该谐振器的谐振频率。另外，该光接收器从该谐振器接收反射的光信号。该光接收器基于该通过的光信号和该反射的光信号生成一个或多个电信号。处理电路基于该一个或多个电信号生成该误差信号并确定该加速度。误差信号并确定该加速度。误差信号并确定该加速度。

【技术实现步骤摘要】
具有两种或更多种频率模式的光机械谐振器


[0001]本公开涉及加速度计。

技术介绍

[0002]加速度计通过检测在惯性力下检验质量块的位移起作用。在一个示例中，加速度计可通过连接在检验质量块与支撑基部之间的谐振器的频率变化来检测检验质量块的位移。谐振器可被设计成改变与检验质量块在加速度下施加到谐振器的负载成比例的频率。谐振器可电耦合至振荡器电路或其他信号生成电路，这导致谐振器以谐振频率振动。

技术实现思路

[0003]一般来讲，本公开涉及用于确定一个或多个装置的加速度的装置、系统和技术。例如，本文所述的振梁加速度计(VBA)可测量谐振器的一个或多个谐振频率，并且基于相应的谐振频率来计算VBA的加速度。在一些情况下，一个或多个发光装置可生成光信号并将这些光信号输出到谐振器，从而在谐振器中引起机械振动。例如，第一发光装置可将第一光信号发射到谐振器的第一端部，并且第二发光装置可将第二光信号发射到谐振器的第二端部。谐振器使第一光信号的第一部分通过并且反射第一光信号的第二部分。另外，谐振器使第二光信号的第一部分通过并且反射第二光信号的第二部分。
[0004]在谐振器使第一光信号的第一部分通过之后，第一光信号的第一部分可包括指示谐振器的第一谐振频率的信息。另外，在谐振器使第二光信号的第一部分通过之后，第二光信号的第一部分可包括指示谐振器的第二光信号的信息。光电二极管可接收第一光信号的第一部分和第二光信号的第一部分，并且生成指示第一谐振频率和第二谐振频率之间的差值的电信号。该频率差值与VBA的加速度相关。<br/>[0005]在一些示例中，加速度计系统包括谐振器和发光装置，该发光装置被配置为基于误差信号生成光信号。另外，该加速度计包括调制器，该调制器被配置为：接收光信号；响应于接收到光信号而生成经调制的光信号；以及将经调制的光信号输出到谐振器。加速度计系统包括光接收器，该光接收器被配置为：从谐振器接收通过的光信号，其中该通过的光信号表示经调制的光信号的穿过谐振器的一部分，该通过的光信号指示谐振器的谐振频率；从谐振器接收反射的光信号，其中反射的光信号表示经调制的光信号的被谐振器反射的一部分；以及基于通过的光信号和反射的光信号生成一个或多个电信号。另外，加速度计系统包括处理电路，该处理电路被配置为：基于反射的光信号的由一个或多个电信号指示的一个或多个参数生成误差信号；以及基于由一个或多个电信号指示的谐振频率来确定加速度。
[0006]在一些示例中，一种方法包括：由发光装置基于误差信号生成光信号；由调制器接收光信号；由调制器响应于接收到光信号而生成经调制的光信号；以及由调制器将经调制的光信号输出到谐振器。另外，该方法包括：由光接收器从谐振器接收通过的光信号，其中该通过的光信号表示经调制的光信号的穿过谐振器的一部分，该通过的光信号指示谐振器
的谐振频率；由光接收器从谐振器接收反射的光信号，其中该反射的光信号表示经调制的光信号的被谐振器反射的一部分；以及由光接收器基于通过的光信号和反射的光信号生成一个或多个电信号。另外，该方法包括：由处理电路基于反射的光信号的由一个或多个电信号指示的一个或多个参数生成误差信号；以及由处理电路基于由一个或多个电信号指示的谐振频率来确定加速度。
[0007]在一些示例中，谐振器包括机械梁，该机械梁沿纵向轴线从第一端部延伸到第二端部，其中该机械梁包括：第一振荡表面，该第一振荡表面沿纵向轴线从第一端部延伸到第二端部；和第二振荡表面，该第二振荡表面与第一振荡表面相对，其中第二振荡表面沿纵向轴线从第一端部延伸到第二端部。第一振荡表面导致谐振器响应于机械梁接收到第一经调制的光信号而以第一谐振频率振动。第二振荡表面导致谐振器响应于接收到第二经调制的光信号而以第二谐振频率振动。
[0008]本
技术实现思路
旨在提供本公开中描述的主题的概述。不旨在提供以下附图和说明书中详细描述的系统、装置和方法的排他性或详尽的说明。本公开的一个或多个示例的另外的细节在以下附图和说明书中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求书中显而易见。
附图说明
[0009]图1是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计系统的框图。
[0010]图2是示出根据本公开的一种或多种技术的检验质量块组件和电路的框图。
[0011]图3是示出根据本公开的一种或多种技术的谐振器梁的概念图。
[0012]图4是示出根据本公开的一种或多种技术的第一频率图和第二频率图的图表。
[0013]图5是示出根据本公开的一种或多种技术的使用光机械谐振器梁确定加速度的示例性操作的流程图。
[0014]类似的参考字符在整个说明书和附图中表示类似的元件。
具体实施方式
[0015]本公开涉及用于确定振梁加速度计(VBA)的加速度的装置、系统和技术。例如，本公开涉及具有检验质量块、基座区段和谐振器梁的VBA。谐振器梁可被配置为接收第一光信号和第二光信号，该第一光信号和第二光信号引起谐振器分别以第一谐振频率和第二谐振频率振动。谐振器梁的谐振频率的相应量值可指示VBA的加速度。即，第一谐振频率和第二谐振频率可基于VBA的加速度而改变，并且可以基于第一谐振频率和第二谐振频率来确定VBA的加速度。
[0016]在一些示例中，第一负反馈回路可控制第一发光装置以第一谐振频率发射第一光信号，并且第二负反馈回路控制第二发光装置以第二谐振频率发射第二光信号。例如，谐振器可使第一光信号的第一部分通过并反射第一光信号的第二部分。另外，谐振器可使第二光信号的第一部分通过并反射第二光信号的第二部分。第一光信号的第一部分可表示第一光信号的表示第一谐振频率的一部分，并且第二光信号的第一部分可表示第二谐振频率的表示第二谐振频率的部分。另一方面，第一光信号和第二光信号的反射的部分可分别表示不表示第一谐振频率和第二谐振频率的部分。因此，处理电路可生成第一误差信号以调整
由第一发光装置发射的第一光信号，以便消除第一谐振频率之外的频率，并且处理电路可生成第二误差信号以调整由第二发光装置发射的第二光信号，以便消除第二谐振频率之外的频率。
[0017]光接收器(例如，光电二极管)可接收第一光信号的第一部分、第一光信号的第二部分、第二光信号的第一部分和第二光信号的第二部分。光接收器可生成表示由光接收器所接收的光信号的一个或多个电信号，并且将该一个或多个电信号输出到处理电路。处理电路可基于第一光信号的第一部分生成第一误差信号，并且基于第二光信号的第一部分生成第二误差信号。处理电路可将第一误差信号输出到第一发光装置以便调节第一光信号以表示第一谐振频率，并且处理电路可将第二误差信号输出到第二发光装置以便调节第二光信号以表示第二谐振频率。
[0018]该处理可基于由第一光信号的第一部分指示的第一谐振频率和由第二光信号的第一部分指示的第二谐振频率来确定VBA的加速度。例如，在谐振器的第一谐振频率的量值和谐振器的第二谐振频率的量值之间的差值与VBA的加速度之间可存在关系。因此，处理电路可基于谐振器的第一谐振频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速度计系统，所述加速度计系统包括：谐振器；发光装置，所述发光装置被配置为基于误差信号生成光信号；调制器，所述调制器被配置为：接收所述光信号；响应于接收到所述光信号而生成经调制的光信号；以及将所述经调制的光信号输出到所述谐振器；光接收器，所述光接收器被配置为：从所述谐振器接收通过的光信号，其中所述通过的光信号表示所述经调制的光信号的穿过所述谐振器的一部分，所述通过的光信号指示所述谐振器的谐振频率；从所述谐振器接收反射的光信号，其中所述反射的光信号表示所述经调制的光信号的被所述谐振器反射的一部分；以及基于所述通过的光信号和所述反射的光信号生成一个或多个电信号；和处理电路，所述处理电路被配置为：基于所述反射的光信号的由所述一个或多个电信号指示的一个或多个参数来生成所述误差信号；以及基于由所述一个或多个电信号指示的所述谐振频率来确定所述加速度。2.根据权利要求1所述的加速度计系统，其中所述发光装置为第一发光装置，其中所述误差信号为第一误差信号，其中所述光信号为第一光信号，其中所述调制器为第一调制器，其中所述经调制的光信号为第一经调制的光信号，其中所述通过的光信号为通过的第一光信号，其中所述反射的光信号为反射的第一光信号，其中所述谐振频率为第一谐振频率，并且其中所述加速度计系统还包括：第二发光装置，所述第二发光装置被配置为基于第二误差信号生成第二光信号；第二调制器，所述第二调制器被配置为：接收所述第二光信号；响应于接收到所述第二光信号而生成经调制的第二光信号；以及将所述经调制的第二光信号输出到所述谐振器，其中所述光接收器被进一步配置为：从所述谐振器接收通过的第二光信号，其中所述通过的第二光信号表示所述经调制的第二光信号的穿过所述谐振器的一部分，所述通过的第二光信号指示所述谐振器的第二谐振频率；从所述谐振器接收反射的第二光信号，其中所述反射的第二光信号表示所述经调制的第二光信号的被所述谐振器反射的一部分；以及基于所述通过的第二光信号和所述反射的第二光信号生成所述一个或多个电信号，并且其中所述处理电路被进一步配置为：基于由所述一个或多个电信号指示的所述反射的第二光信号的一个或多个参数来生成所述第二误差信号；以及基于由所述一个或多个电信号指示的所述第一谐振频率和所述第二谐振频率来确定
所述加速度。3.根据权利要求2所述的加速度计系统，其中所述光接收器生成所述一个或多个电信号以反映所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的差值，并且其中所述处理电路被配置为基于所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的所述差值来确定所述加速度。4.根据权利要求2所述的加速度计系统，其中所述第一调制器被配置为将所述经调制的第一光信号发射到所述谐振器的第一端部，并且其中所述第二调制器被配置为将所述经调制的第二光信号发射到所述谐振器的第二端部。5.根据权利要求2所述的加速度计系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：