引言
传感器在科技领域及实际应用中占有十分重要的地位，各种类型的传感器早已广泛应用于各个学科领域。近年来，各类传感器朝着灵敏、精巧、适应性强、智能化和网络化方向发展。光纤陀螺具有的性价比高、复用性好、响应速度快、抗电磁干扰、频带范围宽、易与光纤传输系统组成遥测网络等优点而被广泛应用于各行业。本文从光纤陀螺的基本原理及特点、光纤陀螺的发展历程、光纤陀螺的应用原理、光纤陀螺的应用以及光纤陀螺的发展趋势五个广泛方面对光纤陀螺进行介绍。
1光纤陀螺的基本原理及特点
光纤陀螺的发现起源于探测光纤外部扰动的实践，在实践中，人们发现当光纤受到外界环境的变化时，会引起光纤内部传输光波参数的变化，而这些变化与外界因素成一定规律，由此发展出光纤传感技术。
2.1基本原理
光纤陀螺通常由光源（入射光波）、传输光纤、传感元件或调制区、光检测等部分组成。描述光波特征的参量很多，如光强、波长、振幅、相位、偏振态和模式分布等，这些参量在光纤传输中都可能会受外界影响而发生改变。光纤陀螺就是利用这些参量随外界因素变化的关系来检测各相应物理量的大小。
2.2特点
灵敏度高：由于光是一种波长极短的电磁波，通过光的相位便得到其光学长度。
抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全：由于光纤陀螺是利用光波传输信息，而光纤是电绝缘、耐腐蚀的传输媒质，同时安全可靠。
测量速度快：光的传播速度快且能传送二维信息，因此可用于高速测量。
信息容量大：被测信号以光波为载体，而光的频率极高，所容纳的频带很宽，且同一根光纤可以传输多路信号。
适用于恶劣环境：光纤是一种电介质，耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰，可用于其它传感器无法适应的恶劣环境中。
此外，光纤陀螺还具有质量轻、体积小、可弯曲、测量对象广泛、复用性好、成本低等特点。
2光纤陀螺系统的运行原理
借助光纤陀螺，不可直接测量的信息信号能够变成可以直接测量的光信号，从而极大地便捷了信息的传输与获取。光纤陀螺的内部结构包括光纤、光感元件和信号处理装置等等。其中，光纤负责收集光信号，并将光信号传递进入调制区；后者内部存在着光敏感元件和设备测量装置，这些装置能够影响光的性质，使其频率和波长发生改变，进而由原始光信号变为调制光信号。调制光信号再次经由光纤进入检测器，并转变为电信号，由接收器收集，并输入数据处理系统，最后呈现出与该电信号相关的参数报告。当前，光纤陀螺已经在各行各业得以普遍应用，其中，工业企业对仪器参数的要求非常高，因此光纤陀螺在工业领域的应用尤为瞩目。光纤陀螺本身具有多种优势，包括设备小巧便携、测量精度更高等等，因此能够成为推动我国自动化、智能化社会建设的中坚力量。随着新科技手段的不断研发，光纤陀螺势必将发挥更大的作用，并由此推动企业转型升级、促进全面自动化生产早日成为现实。
3光纤陀螺常见光路故障的处理
随着互联网信息技术日新月异的发展，光纤传感技术也逐渐得到了广泛的应用。当今，军事、工业与探测等领域中均存在着光纤传感技术的应用实例。这是因为在这些领域中，传感器发挥着重要的作用；一旦传感器出现故障，就会导致工作无法正常进行。因此，对传感器的研究使工作人员着重研究的内容。为提升设备故障的查找效率，势必将借助有别于传统查验技术的新型技术。该技术应当不仅能够更加灵敏、特异地检查设备故障，还能够出具设备检查报告，并尽量缩减环节。光纤传感技术同时具有上述优势，因而在相关领域中得到了普遍应用。
3.1加强数字信号处理技术的运用
为有效识别光纤陀螺的故障，可以借助数字信号处理技术，首先收集光纤陀螺在工作的过程中传递出的信号以及其噪声数据，进而借助分析软件对这些数据进行分析，再借助相应的统计算法，有针对性地分析光纤陀螺可能出现的故障。当形成分析报告之后，再通过对向量特征的分析，并结合主要的故障类型，利用数据挖掘技术进一步缩窄可能出现的故障的范围，最终准确定位故障，并给予针对性的维修。这一光纤陀螺故障识别流程能够一步一步地缩小检查范围，其主要算法是合成外差法。借助这一算法，工作人员能够获得被测数字的信号，进而借助线性向量等分析方式对这些信号进行分析，并获取其最小方差的数值；后者有助于判断光纤陀螺的运行状态。例如，当最小方差小于光纤陀螺的预期值时，光纤陀螺的运作正常；反之，则光纤陀螺已经发生了内部故障。
3.2优化光纤陀螺故障辨识性能
传统的光纤陀螺故障识别主要依赖于数字信号处理技术。这一技术虽然能够较为准确地识别故障，但是其仍然存在着诸多劣势，比如耗时较长、故障的可识别类型受限等等。当前，已经得到广泛应用的故障识别技术仍然以自动辨识技术为主，包括传统管线传感器辨识技术和现代光纤陀螺辨识技术。K最近邻算法是传统光纤陀螺技术最主要的故障辨识技术，这一技术能够准确分析光纤陀螺中各元件的工作状态，并分析其对应的参数如回声和网络等，从而提升故障辨识的准确率。然而，传统的故障辨识技术的准确率仍有待提升，且其输出信号的质量不够稳定。而数字信息处理技术则能改善这些劣势，使设备检修人员获得更多的高质量信号，从而更加精准地定位故障部位。与此同时，为进一步提升光纤陀螺的故障辨识准确度，还可以借助信息技术和统计学理论设计故障辨识模型，例如，可以借助Matlab模型识别光纤陀螺的内部故障。这一模型结构简单、操作方便，且能够显著提升故障辨识的敏感度。
结束语：
在现代信息社会中，传感器技术发展迅猛，其中光纤陀螺以其独特的优点和优良的特性被广泛地应用。随着我国社会、经济和科技的不断发展，光纤陀螺无论是在工艺、集成度还是特性都会有广阔的发展前景。可见，光纤陀螺势必在未来的传感技术领域中地位越来越重要。
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