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    • 1. 发明申请
    • DIGITALER PHASENMODULATOR HOHER AUFLÖSUNG FÜR EINE FASEROPTISCHE SIGNALÜBERTRAGUNGS- ODER MESSEINRICHTUNG
    • 数字相位调制器以高分辨率和光纤信号或设备
    • WO2004074914A1
    • 2004-09-02
    • PCT/EP2004/001640
    • 2004-02-19
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, AlfonsVOIGT, Sven
    • SPAHLINGER, GünterNEWZELLA, AlfonsVOIGT, Sven
    • G02F1/01
    • G02F1/0316G01C19/721G02F1/011G02F2201/122G02F2203/50
    • Um die Auflösung eines digitalen Phasenmodulators für eine faseroptische Messeinrichtung mit einer vorgegebenen Gesamtanzahl von parallel und beidseitig zu einer Lichtführungsstrecke (L) in oder auf einem optischen Substrat angeordneter Elektroden (EO bis E11) unterschiedlicher Länge deutlich zu erhöhen, ohne die Baulänge des Modulators insgesamt zu erhöhen, ist gemäss der Erfindung vorgesehen, die Elektroden (EO bis E11) längs der Lichtführungstrecke in mehreren Tripeln anzuordnen, wobei insbesondere innerhalb eines Tripels je zwei Elektroden aufeinanderfolgender Länge das gleiche Längenverhältnis zueinander haben, das insbesondere zu v = 1,618 gewählt ist. Zur weiteren Verbesserung der Auflösung bei technologisch besser beherrschbarer Herstellbarkeit, insbesondere der niedrigsignifikanten (LSB) Elektroden, kann vorgesehen sein, die Elektrodenlängen dieses Tripels so zu wählen, dass sich die kleinsten Schrittweiten des Ausgangswertebereichs des Phasenmodulators durch Differenzbildung zwischen mindestens zwei grösseren Elektroden bilden lassen. Bei gleicher Chipgrösse lässt sich die Auflösung des Phasenmodulators von bisher 9 Bit auf 11 Bit erhöhen.
    • 为了增加数字相位调制器的分辨率为具有平行的预定的总数目光纤测量装置和在光的两侧或上的光学基板布置的电极不同长度显著的(EO至E11)引导路径(L),如果没有整体式调制器的长度,以 增加,是根据本发明安排沿着光在多个三元组,其特征在于,彼此具有相同的纵横比,特别是三线态的两个电极连续长度被选择在特别到v = 1.618内引导路径的电极(EO至E11)提供。 为了进一步提高在技术上较好可控制造的分辨率,特别是可以提供低显著(LSB)的电极,电极的长度,以选择这三线态,使得相位调制器的输出值范围的最小步长大小可以通过形成至少两个较大的电极间的差而形成。 出于同样的芯片尺寸,相位调制器的从以前的9位至11位的分辨率可以增加。
    • 2. 发明申请
    • DIGITALER PHASENMODULATOR FÜR EINE FASEROPTISCHE EINRICHTUNG
    • 数字相位调制器光纤装置
    • WO2004074775A1
    • 2004-09-02
    • PCT/EP2004/001641
    • 2004-02-19
    • LITEF GMBHVOIGT, SvenSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, Alfons
    • VOIGT, SvenSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, Alfons
    • G01C19/72
    • G01C19/726G02F1/0115G02F1/0316G02F2201/122G02F2203/50
    • Das Verfahren und die zu seiner Durchführung geeigneten Anordnung von Elektroden zur Erhöhung der Auflösung eines digitalen Phasenmodulators für eine faseroptische Signalübertragungs- oder Messeinrichtung, mit einer vorgegebenen Gesamtzahl m von parallel und beidseitig zu einer Lichtführungsstrecke (L) in oder auf einem optischen Substrat angeordneten Elektroden (EO bis E11) unterschiedlicher Länge, beruht auf dem Gedanken, die Elektroden in zwei Gruppen aufzuteilen, wobei eine erste Gruppe n von Elektroden (E4 bis E11) einen Grobmodulator mit binär und höhersignifikant gewichteten Elektroden mit einem Längenverhältnis von b n+0 : b n = 2 darstellt, deren längste Elektrode (E11) der Längensumme aller übrigen Elektroden des Gesamtmodulators entspricht, während eine zweite kleinere Gruppe von n O nicht-binär und niedriger signifikant gewichteter Elektroden (EO bis E3) einen Feinmodulator darstellt. Dabei werden die kleinsten Ausgangswerte nicht mehr durch die Ansteuerung einzelner Elektroden des Feinmodulators, sondern durch Differenzbildung zwischen jeweils zwei grösseren Elektroden gebildet. Trotz vergleichsweise kurzer Baulänge des Phasenmodulators, die aus technologischen Gründen nur eine Auflösung von 9 Bit (Elektrodenverhältnis von etwa 1:2 -9 ) zulassen würde, kann mit der erfindungsgemässen Unterteilung in zwei unterschiedliche Modulatorkonzepte eine Auflösung in einem Wertebereich von annähernd 12 Bit erreicht werden. Als besonderer Vorteil ist eine Korrekturtabelle entbehrlich bzw. bei deren Ausfall - falls vorhanden - kann ein Notbetrieb bei verringerter Auflösung gewährleistet werden.
    • 该方法和适合的电极及其实施阵列,以增加数字相位调制器的分辨率为光纤信号传输或测量装置,具有平行的预定总数m和在设置于或在光学基板电极两者导光路径(L)的两侧( EO通过不同的长度,基于这样的思想的E11)到电极分为两组,电极的第一组n(E4至E11)的粗略调制器与用b的n + 0的长度比二进制和更高显著加权电极:BN = 2 表示最长电极(E11)对应于整个调制器的所有剩余的电极的长度之和,而非二进制no和低显著加权电极(EO至E3)的第二个较小的组是一个很好的调节剂。 最小的输出值由细调制器的各个电极,的活化但通过形成两个较大的电极之间的差不再形成。 尽管相位调制器,其仅具有9位的分辨率的相对短的总长度(电极比约1:2 <-9>)由于技术原因,将允许,在本发明中,分成两个不同的调制器概念的分辨率的范围内的大约12位 来实现。 的校正表的一个特别的优点是消耗或其故障 - 如果有的话 - 可以被保证在降低分辨率的应急运行。
    • 3. 发明申请
    • VERFAHREN ZUR REGELUNG DER ARBEITSFREQUENZ UND MULTIFUNKTIONALER INTEGRIERT-OPTISCHER CHIP EINES FASEROPTISCHEN GYROSKOPS
    • 用于控制工作频率和多官能集成光学芯片光纤陀螺仪
    • WO2004038329A2
    • 2004-05-06
    • PCT/EP2003/010328
    • 2003-09-17
    • LITEF GMBHVOIGT, SvenSPAHLINGER, Günter
    • VOIGT, SvenSPAHLINGER, Günter
    • G01C19/00
    • G01C19/72
    • Bei dem Verfahren zur Regelung der Arbeitsfrequenz eines faseroptischen Gyroskops (FOG 100) mit geschlossener Regelschleife, bei welchem das demodulierte Ausgangssignal des FOG-Detektors (10) als Ist-Signal einerseits den Eingang eines FOG-Hauptreglers (14) und andererseits über ein Austastfilter (20) einen den Systemtakt des FOG bestimmenden VCO (12) beaufschlagt, ist erfindungsgemäss vorgesehen ein Zusatzmodulationssignal als Analogsignal (⊆E) separaten PhasenKorrekturelektroden zuzuführen, die zusammen mit den Elektroden eines digitalen Phasenmodulators in einem integriert-optischen Chip (MIOC 11) ausgebildet sind. Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die besondere Gestaltung des MIOC (11) lässt sich die Arbeitsfrequenz des FOG exakt regeln.
    • 在用于控制光纤陀螺仪的工作频率与闭环控制回路(FOG 100),所述方法,其中所述FOG检测器(10),其在一方面一个FOG主控制器的输入(14)和在另一方面的实际信号的解调输出信号,经由选通滤波器( 20)施加到一个确定所述FOG VCO的系统时钟(12),本发明提供一个额外的调制信号(作为模拟信号⊆E)与一个数字相位调制器的在一个集成光学奇普·米克11的电极提供单独的相位校正电极(一起)形成。 本发明的方法和MIOC(11)的特殊设计,FOG的工作频率可被精确地控制。
    • 5. 发明申请
    • VERFAHREN ZUR VERMEIDUNG VON BIAS-FEHLERN AUFGRUND SYNCHRONER EINSTREUUNG BEI FASEROPTISCHEN GYROSKOPEN
    • METHOD FOR避偏置误差在光纤陀螺仪DUE同步干扰
    • WO2003001153A1
    • 2003-01-03
    • PCT/EP2002/006860
    • 2002-06-20
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01C19/72
    • G01C19/726
    • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Vermeidung von Bias-Fehlern aufgrund synchroner Einstreuung bei faseroptischen Gyroskopen (FOGs) sieht vor, ein im Abtasttakt periodisches Zusatzsignal ψ E , das z.B. einer synchronen Störsignaleinstreuung entspricht, in Form einer Zusatzmodulation zum Modulationssignal für einen Phasenmodulator innerhalb eines MIOCs zu addieren. Vorzugsweise wird das demodulierte Detektorsignal des FOGs dann mit der Zusatzmodulation korreliert, d.h. mit der Zusatzmodulation multipliziert und aufsummiert. Das aufsummierte, von der Fehlerabstimmung abhängige Signal steuert einen VCO (12), der die Arbeitsfrequenz des FOGs solange nachstimmt, bis die Korrelation zu Null wird. Das Verfahren lässt sich sowohl auf Phasenrampen-Modulation als auch auf FOGs anwenden, die nach einem Random-Phasenmodulationsverfahren arbeiten.
    • 在光纤陀螺仪(光纤陀螺)同步干扰的防止偏置误差的本发明方法导致辅助信号的PSI E提供一个周期性采样,其例如 对应于同步Störsignaleinstreuung到在附加的调制的用于MIOC内的相位调制器的调制信号的形式添加。 优选地,所述FOG的解调检测器信号然后与附加调制,即相关 乘以所述附加调制并相加。 累积的,依赖于表决误差信号控制VCO(12),所述的nachstimmt FOG的操作频率,直到相关性变为零。 该方法可以被应用到相位斜坡调制以及FOG,其上的随机相位调制方法操作。
    • 7. 发明申请
    • PULSMODULATOR UND VERFAHREN ZUR PULSMODULATION
    • 脉冲调制器和方法进行脉冲调制
    • WO2004100382A1
    • 2004-11-18
    • PCT/EP2004/004845
    • 2004-05-06
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • H03M7/00
    • H03M7/3017H03M7/3026H03M7/3031
    • Der vorgestellte Pulsmodulator umfasst eine Subtrahiererstufe, die aus der Differenz des komplexen Eingangssignals und eines Rückkopplungssignals ein Regelabweichungssignal erzeugt, sowie eine Signalumwandlungsstufe, die das Regelabweichungssignal in ein Regelsignal umwandelt. In einer ersten Multipliziererstufe wird das Regelsignal mit einem komplexen Mischsignal der Frequenz ω 0 multipliziert. Mindestens einer von Real- und Imaginärteil des heraufgemischten Regelsignals werden anschliessend von einer Quantisierungsstufe quantisiert, um so ein reellwertiges Pulssignal zu erzeugen. Ausgehend von dem Pulssignal wird in einer Rückkopplungseinheit das Rückkopplungssignal für die Subtrahiererstufe erzeugt. Mit dem erfindungsgemässen Pulsmodulator lässt sich der Bereich verminderten Quantisierungsrauschens zu einer gewünschten Arbeitsfrequenz ω 0 hin verschieben.
    • 所呈现的脉冲调制器包括产生所述复输入信号和反馈信号,一个偏差信号,以及信号转换级,其中,所述控制误差信号转换中的控制信号之间的差的减法级。 在第一个乘法器级,该控制信号是由频率omega0的复混频信号相乘。 至少上混频控制信号的实部和虚部中的一个,然后通过量化步进行量化,以生成实值的脉冲信号。 基于该脉冲信号,在反馈单元生成用于减法级中的反馈信号。 根据本发明的脉冲调制器,该区域减少量化噪声到期望的工作频率omega0背面可以移动。
    • 8. 发明申请
    • MIKROELEKTROMECHANISCHER SENSOR SOWIE BETRIEBSVERFAHREN FÜR EINEN MIKROELEKTROMECHANISCHEN SENSOR
    • 微机电传感器和工作程序中的微机电传感器
    • WO2008031480A1
    • 2008-03-20
    • PCT/EP2007/007028
    • 2007-08-08
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01C19/56
    • G01C19/56
    • Ein mikroelektromechanischer Sensor (30) weist auf: mindestens eine bewegliche Elektrode (29), einer gegenüber der beweglichen Elektrode (29) beabstandeten Elektrodenanordnung (31 1 bis 31 4 ) mit mehreren separat ansteuerbaren Elektroden, an die entsprechende Elektrodensignale (u o1 , u o2 , u u1 , u u2 ) anlegbar sind, aufweist, wobei mittels der Elektrodensignale die Kraftaufprägung, die Federkonstante und der Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) elektrostatisch einstellbar/änderbar sind, einer mit der Elektrodenanordnung (31 1 bis 31 4 ) verbundenen Elektrodensignalerzeugungseinheit (32), der ein Kraftaufprägungssignal (f), ein Federkonstantensignal (Δω) und ein Auslesefaktorsignal (m), durch die zu bewirkenden Einstellungen/Änderungen hinsichtlich Kraftaufprägung, Federkonstante und Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) festgelegt sind, zuführbar sind, - wobei die Elektrodensignal-Erzeugungseinheit (32) jedes Elektrodensignal (u o1 , u o2 , U u1 , u u2 ) in Abhängigkeit des Kraftaufprägungs-, des Federkonstanten- sowie des Auslesefaktorsignals (f, Δω, m) erzeugt und die Elektrodensignale so aufeinander abstimmt, dass die Kraftaufprägung, die Federkonstante sowie der Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) voneinander unabhängig auf bestimmte Sollwerte einstellbar/änderbar sind.
    • 一种微机电传感器(30)包括:具有多个至少一个可移动电极(29),一个相对的可动电极(29)间隔开的电极组件(31 1 31 4 ) 单独可控的电极,其相应的电极信号(U O1 中,u O 2 中,u U1 中,u U2 )配 是,所述电极的装置的信号的施加力,弹簧常数和可动电极的读出因子(29)可以改变静电可调/一个(与电极组件31 1 31 4 )电极信号生成单元(32)来实现在可动电极的力,弹簧常数和读出因子的应用程序设置/改变(29) ,可被供给, - 其中所述电极信号Erzeu 每个电极信号的供给单元(32)(U O1 ,U O2 ,U U1 ,U U2 )作为的函数 Kraftaufprägungs-,弹簧常数和所产生的读出因子信号(F,??,米),和电极的信号调谐到彼此,使得施加力,弹簧常数和可动电极(29)的读因子是/是可变独立地对特定目标的值是可调的。
    • 9. 发明申请
    • BETRIEBSVERFAHREN FÜR EINEN CORIOLISKREISEL UND DAFÜR GEEIGNETE AUSWERTE-/REGELELEKTRONIK UND PULSMODULATOR
    • 操作程序科里奥利及适宜读取/控制电子装置和脉冲调制器
    • WO2004099716A1
    • 2004-11-18
    • PCT/EP2004/004844
    • 2004-05-06
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01C19/56
    • G01C19/56
    • Bei einem Betriebsverfahren eines Corioliskreisels (1) werden digitale Auslesesignale erzeugt, die ein Mass für die momentanen Amplituden/Frequenzen der Anregungsschwingung/Ausleseschwingung des Resonators (2) des Corioliskreisels (1) darstellen. Der Resonator (2) wird mit Kraftsignalen beaufschlagt, wobei die Kraftsignale in Abhängigkeit der digitalen Auslesesignale so geregelt werden, dass die Anregungsschwingung/Ausleseschwingung bestimmte Amplituden/Frequenzen annehmen. Die Kraftsignale (S 3 bis S 6 ) werden aus quantisierten Asugangssignalen /S 1 , S 2 ) eines Pulsmodulators (37) erzeugt, der mit digitalen Anregungs-/Kompensationssignalen (S 15 bis S 18 ), die aus den digitalen Auslesesignalen (S 9 , S 10 ) abgeleitet werden, gespeist wird.
    • 在一种操作科里奥利陀螺仪的方法(1)数字读出信号产生代表所述瞬时幅度的度量/刺激振荡频率/读科里奥利陀螺(1)的谐振器(2)的振荡。 谐振器(2)进行强制信号,所述功率信号的控制的数字读出信号的功能,使得刺激振荡/读振荡假定特定幅度/频率。 力信号(S 3至S 6)中产生的量化Asugangssignalen / S1,S2),所述(数字激励/补偿信号S15至S18),其(从数字读出信号S9,S10)导出的脉冲调制器(37)的,供给 是。
    • 10. 发明申请
    • BETRIEBSVERFAHREN UND SCHALTUNGSANORDNUNG FÜR EINEN KAPAZITIVEN MIKROMECHANISCHEN SENSOR MIT ANALOGER RÜCKSTELLUNG
    • 操作方法和电路对电容式微机械传感器,模拟复位
    • WO2008151683A1
    • 2008-12-18
    • PCT/EP2008/002059
    • 2008-03-14
    • NORTHROP GRUMMAN LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01P15/18H03K17/975
    • H03K17/975G01C19/56G01P15/125G01P15/131
    • Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines mikromechanisch kapazitiven Sensors, der mindestens einen durch zwei feststehende Elektroden (E1, E2) und eine durch eine externe Kraft auslenkbare, bewegliche Mittelelektrode (E0) gebildeten Differenzialkondensator aufweist, deren Auslenkung gemessen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein der elektrostatischen Rückstellkraft entsprechender Anteil der an der Mittelelektrode wirkenden Kraft kompensiert wird. Bei Closed- Loop-Betrieb des Sensors wird dessen Auslesesignal über einen Regler, in Ergänzung zum Rückstell-Durchsprechsignal so beeinflusst, dass die entstehende kapazitive Rückstellkraft einer Auslenkung der Mittelelektrode kompensierend entgegenwirkt. Es werden zwei Ausführungsvarianten der Erfindung und diese ergänzende Maßnahme zur Optimierung der Regelung vorgestellt.
    • 本发明的方法和用于操作的微机械电容式传感器的电路布置中,至少一个通过外力固定由两个电极(E1,E2)和一个可偏转的,可动中心电极(E0),其具有差分电容器形成中测量偏转的主题。 根据本发明,它提供了一种静电恢复对应作用于中心电极力的力的比例的力补偿。 在其中,以使中心电极的偏转产生的电容性回复力相对的补偿经由调节器的影响,除了返回通开口信号的传感器读出信号的闭环操作。 我们提出本发明,并且这些辅助措施的两个实施例来优化控制。