一种位移校正装置、磁悬浮轴承系统及其位移校正方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种位移校正装置、磁悬浮轴承系统及其位移校正方法，该装置包括：基准电路和校正电路；其中，所述基准电路，用于提供基准信号；所述校正电路，用于基于所述基准信号，将待校正的非线性位移信号进行对数运算，得到校正后的线性位移信号。本发明专利技术的方案，可以解决电涡流传感器输出的位置检测信号与轴的位移信号不是线性关系而导致检测准确性差的问题，达到提升检测准确性的效果。

A Displacement Correction Device, Magnetic Bearing System and Its Displacement Correction Method

The invention discloses a displacement correction device, a magnetic bearing system and a displacement correction method thereof. The device comprises a reference circuit and a correction circuit, wherein the reference circuit is used to provide a reference signal, and the correction circuit is used to logarithmically calculate the non-linear displacement signal to be corrected based on the reference signal to obtain the corrected linear displacement signal. The scheme of the invention can solve the problem that the position detection signal output by the eddy current sensor is not linearly related to the displacement signal of the axis, resulting in poor detection accuracy, and achieve the effect of improving detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种位移校正装置、磁悬浮轴承系统及其位移校正方法
本专利技术属于磁悬浮
，具体涉及一种位移校正装置、磁悬浮轴承系统及其位移校正方法，尤其涉及一种电涡流位移传感器线性校正电路、具有该线性校正电路的磁悬浮轴承系统及其位移校正方法。
技术介绍
在磁悬浮轴承系统中，要实现轴的稳定悬浮，需要精密的位置传感器实时检测轴的位置。根据磁悬浮系统的需要，对位置传感器的线性度、分辨率有较高的要求。常见的传感器为电涡流位移传感器。电涡流传感器分辨率高，但线性量程不足。磁悬浮轴承系统中，轴的轴向位置检测需要较大的传感器量程。在满足量程需要时，电涡流传感器的位置信号输出呈明显的非线性；也就是传感器输出的信号与位移信号不是线性关系，这就导致检测的位置不准确，进而导致悬浮不稳定、悬浮精度差，甚至导致轴碰撞，损坏磁悬浮系统。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述缺陷，提供一种位移校正装置、磁悬浮轴承系统及其位移校正方法，以解决电涡流传感器输出的位置检测信号与轴的位移信号不是线性关系而导致检测准确性差的问题，达到提升检测准确性的效果。本专利技术提供一种位移校正装置，包括：基准电路和校正电路；其中，所述基准电路，用于提供基准信号；所述校正电路，用于基于所述基准信号，将待校正的非线性位移信号进行对数运算，得到校正后的线性位移信号。可选地，还包括：控制器；所述控制器，用于确定所述线性位移信号是否满足设定阈值；若所述线性位移信号不满足所述设定阈值，则输出调节信号至所述基准电路；所述基准电路，用于基于所述调节信号对所述基准信号进行调节，以得到调节后的基准信号。可选地，还包括：模数转换器；所述模数转换器，用于将所述线性位移信号进行模数转换后，再输出至所述控制器。可选地，所述基准电路，包括：调节电阻、第一限流电阻和比较器；其中，所述调节电阻的调节端作为调节信号的输入端，且所述调节电阻连接至所述比较器的同相输入端；所述第一限流电阻也连接至所述比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端连接至所述比较器的输出端，且所述比较器的输出端连接至所述校正电路的基准信号输入端。可选地，所述校正电路，包括：第二限流电阻、第三限流电阻和对数运算电路；其中，所述第二限流电阻，连接在所述基准电路的基准信号输出端与所述对数运算电路的基准信号输入端之间；所述第二限流电阻，连接在待校正的非线性位移信号输出端与所述对数运算电路的待校正信号输入端之间。可选地，所述对数运算电路，包括：运算放大器和三极管；所述运算放大器和所述三极管搭建形成对数电路；或者，所述对数运算电路，采用对数运算芯片。可选地，待校正的非线性位移信号，包括：由电涡流传感器检测得到的磁悬浮轴承的轴向位移；其中，在对所述电涡流传感器进行所述基准信号的匹配的情况下：待校正的非线性位移信号，包括：所述电涡流传感器输出的所述轴向位移的最小值；所述基准信号的初始值，包括：设定的最小基准信号。与上述装置相匹配，本专利技术再一方面提供一种磁悬浮轴承系统，包括：以上所述的位移校正装置。与上述磁悬浮轴承系统相匹配，本专利技术再一方面提供一种磁悬浮轴承系统的位移校正方法，包括：提供基准信号；基于所述基准信号，将待校正的非线性位移信号进行对数运算，得到校正后的线性位移信号。可选地，还包括：确定所述线性位移信号是否满足设定阈值；若所述线性位移信号不满足所述设定阈值，则输出调节信号至所述基准电路；基于所述调节信号对所述基准信号进行调节，以得到调节后的基准信号。可选地，还包括：将所述线性位移信号进行模数转换后，再输出至所述控制器。可选地，待校正的非线性位移信号，包括：由电涡流传感器检测得到的磁悬浮轴承的轴向位移；其中，在对所述电涡流传感器进行所述基准信号的匹配的情况下：待校正的非线性位移信号，包括：所述电涡流传感器输出的所述轴向位移的最小值；所述基准信号的初始值，包括：设定的最小基准信号。本专利技术的方案，通过电涡流位移传感器线性校正电路，可有效地将电涡流传感器输出的非线性位移信号校正为线性信号，可以提升对轴承位移检测的准确性。进一步，本专利技术的方案，通过利用对数运算电路，根据采集到的对数电路输出电压自动调整基准电压，使校正电路适用不同的传感器输出，无需更改硬件电路，有效增加了电路适用性，还可以提升磁悬浮的稳定性和可靠性。进一步，本专利技术的方案，通过将现有的电涡流传感器输出的非线性信号，通过基于对数运算的电路校正为线性信号；同时通过软件控制自动调整基准电压匹配不同的线性校正输出要求，输出信号范围可调，适用范围广，且可靠性高。由此，本专利技术的方案，通过将电涡流传感器输出的非线性位移信号校正为线性信号，解决电涡流传感器输出的位置检测信号与轴的位移信号不是线性关系而导致检测准确性差的问题，从而，克服现有技术中位置检测准确性差、影响悬浮稳定性和精准性的缺陷，实现位置检测准确性好、能够提升悬浮稳定性和精准性的有益效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的位移校正装置的一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的磁悬浮轴承系统的一实施例的轴向传感器检测示意图；图3为本专利技术的磁悬浮轴承系统的一实施例的电涡流传感器信号校正效果曲线图；图4为本专利技术的磁悬浮轴承系统的一实施例的位移校正电路示意图；图5为的磁悬浮轴承系统的一实施例的传感器匹配流程示意图；图6为本专利技术的位移校正方法的一实施例的流程示意图；图7为本专利技术的方法中匹配基准信号的一实施例的流程示意图。结合附图，本专利技术实施例中附图标记如下：10-轴；20-电涡流传感器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种位移校正装置。参见图1所示本专利技术的装置的一实施例的结构示意图。该位移校正装置可以包括：基准电路和校正电路。具体地，所述基准电路，可以用于提供基准信号，并将所述基准信号输出至校正电路的第一输入端。例如：如图4所示，增设了可调基准电路，用来调整参考信号，整改电路可自动对参考信号进行调整，从而适用于不同传感器的校正(每个传感器肯定存在差异)。在一个可选例子中，所述基准电路，可以包括：调节电阻、第一限流电阻和比较器。如图4所示，可调基准电路，可以包括：电阻及运放等器件，用于输出可调的参考电压信号。具体地，所述调节电阻的调节端作为调节信号的输入端，且所述调节电阻连接至所述比较器的同相输入端。例如：调节电阻的调节端连接至控制器的调节信号输出端，调节电阻的第一连接端接地，且调节电阻的第二连接端连接至比较器的同相输入端。具体地，所述第一限流电阻也连接至所述比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端连接至所述比较器的输出端，且所述比较器的输出端连接至所述校正电路的基准信号输入端。由此，通过调节电阻、第一限流电阻和比较器，形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位移校正装置，其特征在于，包括：基准电路和校正电路；其中，所述基准电路，用于提供基准信号；所述校正电路，用于基于所述基准信号，将待校正的非线性位移信号进行对数运算，得到校正后的线性位移信号。

【技术特征摘要】
1.一种位移校正装置，其特征在于，包括：基准电路和校正电路；其中，所述基准电路，用于提供基准信号；所述校正电路，用于基于所述基准信号，将待校正的非线性位移信号进行对数运算，得到校正后的线性位移信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：控制器；所述控制器，用于确定所述线性位移信号是否满足设定阈值；若所述线性位移信号不满足所述设定阈值，则输出调节信号至所述基准电路；所述基准电路，用于基于所述调节信号对所述基准信号进行调节，以得到调节后的基准信号。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：模数转换器；所述模数转换器，用于将所述线性位移信号进行模数转换后，再输出至所述控制器。4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述基准电路，包括：调节电阻、第一限流电阻和比较器；其中，所述调节电阻的调节端作为调节信号的输入端，且所述调节电阻连接至所述比较器的同相输入端；所述第一限流电阻也连接至所述比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端连接至所述比较器的输出端，且所述比较器的输出端连接至所述校正电路的基准信号输入端。5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述校正电路，包括：第二限流电阻、第三限流电阻和对数运算电路；其中，所述第二限流电阻，连接在所述基准电路的基准信号输出端与所述对数运算电路的基准信号输入端之间；所述第二限流电阻，连接在待校正的非线性位移信号输出端与所述对数运算电路的待校正信号输入端之间。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述对数运算电路，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟林，赵聪，贺永玲，胡叨福，李雪，孙建东，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44