磁轴承用电感式位移传感器的研究

摘要


电磁支撑是一种国际公认的高科技,在社会和经济生活中得到了越来越多的应用,而支撑结构的稳定与否直接关系到其内部的位置感知性能,因此,其检测技术也越来越受重视。在众多传感器中,电感式传感器因其独特的优势而被广泛使用,因此,对电感式各环节的进一步优化与改进都是非常有意义的。本文对电磁式位置传感器进行了详细的研究,从一般感应式位置传感器的原理出发,对其进行了优化,研制了一种一体化的电感位置传感器。在此基础上,提出了一种基于微分器的电感式位移传感器模型,并对其特性进行了分析。本课题以已有的差动式电阻式位移传感器为对象,研究其磁心构建与组装技术,通过对分立磁心的优化,实现一体化磁心的制备,既可简化组装工艺,又可消除因非均匀组装引起的测量误差,提升传感性能。针对电磁支撑的实际需求,对敏感元件的结构尺寸、线圈匝数以及敏感激励等方面做了详细的研究。按上述方法,加工、制作集成式铁心、偏心轴、绕组线圈,选用高精度整流整流电路,完成线路设计。通过搭建一体化传感系统的静态试验平台,对系统的输入与输出进行测试与分析,利用 Matlab拟合获得系统的线性度、灵敏度、可重复性、迟滞特性等主要性能指标,并对其随频率的变化进行分析。本项目的研究成果可为基于电磁轴承的定位探测新方法提供理论基础与技术支持,具有重大的学术意义与实际应用价值。


关键词:电磁轴承;位移传感;差动式变压器;整流回路


目录

摘要 1
引言 3
1磁悬浮轴承的研究概况 3
1.1磁悬浮轴承综述 3
1.2磁悬浮位移传感技术的发展概况 3
2电感型位移计的结构优化及设计 4
2.1感应位移计的工作原理 4
2.2电感型位移计的结构设计 4
3电感型位移计的磁路模拟 5
3.1转子运动过程中磁路图的改变 5
3.2转子偏置过程中各绕组之间的互感变化规律 5
3.3 模拟测试和分析了基础指标 5
4磁悬浮式位移传感电路的研制 5
4.1感应位移传感器的通用测试电路 6
4.2电感式位移传感检测系统的研制 6
5电感型位移计的研制及试验 7
5.1换能器的研制 7
5.2线路板的调试 7
结论 9
参考文献 9

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