磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法技术方案

本发明专利技术提供了一种磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法，该测量系统包括八个Z向电涡流传感器，八个Z向电涡流传感器平均分为四组，每组设定一个主传感器和一个辅传感器；该算法对磁钢表面散热孔进行分区；将各个Z向电涡流传感器等效到第一个分区内；若主传感器的靶区与散热孔重合，则选取补偿后的辅传感器读数，否则选取主传感器的读数；将四组传感器在不同伺服周期中选出的读数组成的信号分别进行低通滤波处理，得到四组Z向电涡流传感器测量的动子悬浮高度信号；将四组信号取平均得到最终的动子悬浮高度信号。本发明专利技术能够减小传感器切换过程中产生的测量值跳变，实现动圈式磁悬浮平面电机动子悬浮高度的精确测量。

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法
本专利技术涉及半导体装备
，更为具体地，涉及一种磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法。
技术介绍
平面电机直接利用电磁能产生二维平面运动，具有高精度、出力密度高、反应快等特点，因而在半导体、液晶屏幕等二维加工领域中有着重要的应用前景。与其它平面电机相比，磁悬浮平面电机更易于控制，定子表面加工要求也较低，因此逐渐受到人们的关注。在动圈式磁悬浮平面电机中，为了实现动子的悬浮和运动，需要对动子的线圈通电，因而会有较多的热量产生。为了更好地散热，通常在磁钢阵列的表面加工一些散热孔。然而由于测量动子悬浮高度的向电涡流传感器以磁钢阵列的上表面为靶面，因此散热孔的存在会对向电涡流传感器的测量产生干扰，从而造成平面电机动子悬浮高度的测量误差。申请号为201710213921.X的中国专利公开了一种大面积磁浮平面电机动子的三自由度，在测量动子悬浮高度时，每个测量点采用X坐标相同的两个相邻电涡流传感器进行测量，相邻电涡流传感器之间的距离最多只有一个电涡流传感器的靶区与散热孔产生重合，并通过提出的电涡流切换算法在两个电涡流传感器的读数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法，其中，所述测量系统包括第一Z向电涡流传感器(1)、第二Z向电涡流传感器(2)、第三Z向电涡流传感器(3)、第四Z向电涡流传感器(4)、第五Z向电涡流传感器(5)、第六Z向电涡流传感器(6)、第七Z向电涡流传感器(7)、第八Z向电涡流传感器(8)、第一Y向电涡流传感器(9)和第二Y向电涡流传感器(10)、X向容栅尺(11)和Y向光栅尺(12)；建立平面电机定子上的固定坐标系O‑XYZ，固定坐标系O‑XYZ中X轴和Y轴分别沿着定子(13)垂直的两边，Z轴垂直于所述定子(13)上表面向上，原点O位于定子上表面X方向和Y方向坐标均最小的散热孔...

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮平面电机动子悬浮高度测量系统的电涡流切换算法，其中，所述测量系统包括第一Z向电涡流传感器(1)、第二Z向电涡流传感器(2)、第三Z向电涡流传感器(3)、第四Z向电涡流传感器(4)、第五Z向电涡流传感器(5)、第六Z向电涡流传感器(6)、第七Z向电涡流传感器(7)、第八Z向电涡流传感器(8)、第一Y向电涡流传感器(9)和第二Y向电涡流传感器(10)、X向容栅尺(11)和Y向光栅尺(12)；建立平面电机定子上的固定坐标系O-XYZ，固定坐标系O-XYZ中X轴和Y轴分别沿着定子(13)垂直的两边，Z轴垂直于所述定子(13)上表面向上，原点O位于定子上表面X方向和Y方向坐标均最小的散热孔(15)中心；所述八个Z向电涡流传感器均安装于磁浮平面电机动子(14)下表面，靶面均为所述定子(13)上表面，用于测量所述平面电机动子(14)Z方向的悬浮高度，其中所述第一Z向电涡流传感器(1)、所述第二Z向电涡流传感器(2)、所述第三Z向电涡流传感器(3)以及所述第四Z向电涡流传感器(4)处于同一X坐标线上，为第一组；所述第五Z向电涡流传感器(5)、所述第六Z向电涡流传感器(6)、所述第七Z向电涡流传感器(7)以及所述第八Z向电涡流传感器(8)处于同一X坐标线上，为第二组；在各组中，位置相邻的两个Z向电涡流传感器为一个小组，即所述第一Z向电涡流传感器(1)和所述第二Z向电涡流传感器(2)为第一小组，所述第三Z向电涡流传感器(3)和第四Z向电涡流传感器(4)为第二小组，所述第五Z向电涡流传感器(5)和所述第六Z向电涡流传感器(6)为第三小组，所述第七Z向电涡流传感器(7)和所述第八Z向电涡流传感器(8)为第四小组，每个小组中的两个Z向电涡流传感器之间的距离相同，且保证每个小组中的两个Z向电涡流传感器之中最多只有一个Z向电涡流传感器的靶区与散热孔产生重合；所述第一Y向电涡流传感器(9)和所述第二Y向电涡流传感器(10)均安装于所述平面电机动子(14)侧面，位于同一Y坐标线上，靶面均为线缆台(18)侧面，两个传感器的平均值为平面电机动子相对于所述线缆台(18)在Y方向的坐标。所述X向容栅尺(11)的读数头安装于所述的平面电机动子(14)的侧面，标尺贴于所述线缆台(18)上靠近所述平面电机动子(14)的侧面上，用于测量所述平面电机动子(14)在X方向的运动。所述Y向光栅尺(12)的读数头安装于所述线缆台(18)上，标尺贴于所述定子(13)的侧面，用于测量所述平面电机动子(14)在Y方向的运动；其特征在于，基于上述测量系统的电涡流切换算法包括如下步骤：1)根据磁钢表面工艺孔呈周期性分布的特点，对磁钢上表面沿X方向和Y方向进行分区处理，以原点O为初始位置，以相邻的两个散热孔的间距为周期，对X方向和Y方向进行分区，并规定零点所在的分区为第一分区，每个分区...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨开明，朱煜，孙浩博，成荣，张鸣，李鑫，王磊杰，李晓通，陈海宁，
申请(专利权)人：清华大学，北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11