磁悬浮电机及其位置检测传感器、检测电路和电桥电路制造技术

本发明专利技术公开了一种磁悬浮电机及其位置检测传感器、检测电路和电桥电路。磁悬浮电机的传感器电桥电路，包括：测量模块，包括至少一个电感检测支路对；每个电感检测支路对包括两个电感检测支路；电感检测支路包括第一电感检测组和第二电感检测组；每个电感检测组由至少一个电感构成；同一电感检测支路的各电感检测组串联连接于激励源的第一端和第二端之间；同一电感检测支路中，第一电感检测组中电感的变化趋势与第二电感检测组中电感的变化趋势相反；同一电感检测支路对中，其中一个电感检测支路中第一电感检测组的电感的变化趋势与另一个电感检测支路中第二电感检测组的电感的变化趋势相同。本发明专利技术的技术方案能够提高位置检测灵敏度和准确度。灵敏度和准确度。灵敏度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮电机及其位置检测传感器、检测电路和电桥电路


[0001]本专利技术涉及磁悬浮电机位置检测
，尤其涉及一种磁悬浮电机及其位置检测传感器、检测电路和电桥电路。

技术介绍

[0002]磁悬浮电机利用其轴承系统中定子和转子励磁磁场之间的
“ꢀ
同性相斥、异性相吸”原理使转子悬浮起来，同时产生推动力驱动转子在悬浮状态下运动，使得其具有机械磨损小，维修、检修和更换方便的特点，从而适用于恶劣环境、极其洁净无污染和特殊需要的领域。
[0003]在磁悬浮电机运转过程中，需要对其转子位置进行检测。目前进行位置检测的传感器通常为电感、电涡流传感器。现有技术中，电感、电涡流传感器检测电路包括传感器电桥电路，如图1所示，该传感器电桥电路包括位于同侧的阻抗变化趋势相同的电感L1
´
和L2
´
，电感L1
´
与一参考电阻R1串联连接构成一检测支路，电感L2
´
同样与另一参考电阻R2串联连接构成一检测支路，该两个检测支路并联连接于激励源的两端，通过信号处理电路对电感L1
´
与参考电阻R1之间的连接节点N1
´
和电感L2
´
与参考电阻R2之间的连接节点N2
´
之间的电势差进行检测，以确定转子在某一方向上的位移量。
[0004]但是，现有技术的传感器电桥电路需要使用参考电阻，考虑到传感器电桥电路需要极高的对称性，参考电阻的选型和匹配十分繁琐，且增加成本的同时使得传感系统更冗余，同时，该传感器电桥电路的检测灵敏度较低，兼容性较差，无法实现高精度测量。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种磁悬浮电机及其位置检测传感器、检测电路和电桥电路，以提高检测灵敏度和准确度。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种磁悬浮电机的传感器电桥电路，包括：测量模块，包括至少一个电感检测支路对；每个所述电感检测支路对包括两个所述电感检测支路；各所述电感检测支路并联连接于激励源的第一端和第二端之间；所述电感检测支路包括第一电感检测组和第二电感检测组；每个电感检测组由至少一个电感构成；同一所述电感检测支路的各所述电感检测组串联连接于所述激励源的第一端和第二端之间；所述第一电感检测组的电感串联连接于所述激励源的第一端与输出节点之间，所述第二电感检测组的电感串联连接于所述激励源的第二端与所述输出节点之间；其中，不同所述电感检测支路中电感检测组电连接的输出节点不同；同一所述电感检测支路中，所述第一电感检测组中电感的变化趋势与所述第二电感检测组中电感的变化趋势相反，在同一所述电感检测支路形成差分；同一所述电感检测支路对中，其中一个所述电感检测支路中所述第一电感检测组的电感的变化趋势与另一个所述电感检测支路中所述第二电感检测组的电感的变化趋势相同，在所述电感检测支路的输出节点之间形成差分。
[0007]根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁悬浮电机的传感器检测电路，包括：上述磁悬浮电机的传感器电桥电路；与磁悬浮电机的传感器电桥电路中至少一个电感检测支路对一一对应的至少一个信号处理电路；各信号处理电路用于获取对应的电感检测支路对中两个电感检测支路的输出节点的电位，并输出检测信号。
[0008]根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁悬浮电机的位置检测传感器，包括：上述磁悬浮电机的传感器检测电路。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁悬浮电机，磁悬浮电机集成有上述磁悬浮电机的位置检测传感器。
[0010]本专利技术的技术方案，通过在传感器电桥电路中设置至少一个电感检测支路对，每个电感检测支路对包括两个电感检测支路，电感检测支路包括至少两个电感检测组，每个电感检测组由至少一个电感构成，且同一电感检测支路中，第一电感检测组中电感的变化趋势与第二电感检测组中电感的变化趋势相反，在同一电感检测支路形成差分，以及同一电感检测支路对中，其中一个电感检测支路中第一电感检测组的电感的变化趋势与另一个电感检测支路中第二电感检测组的电感的变化趋势相同，在电感检测支路的输出节点之间形成差分，通过检测同一检测支路对中两个检测支路的输出节点之间的电压差，以实现位置检测，相较于现有技术，无需在传感器电桥电路中设置除电感外的其它器件，能够防止因其它器件的匹配而增加额外的人力和物力成本带来的问题；同时，本专利技术的传感器电桥电路由于在同一电感检测支路的不同电感检测组的电感形成差分，且在同一电感检测支路对的不同电感检测支路的输出节点之间形成差分，从而具有更高的灵敏度，能够减少在位移测量过程中将输出的电压转换为实际的位移量的误差，从而提高位移测量精度。
[0011]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是现有技术中一种传感器检测电路的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种传感器电桥电路的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种传感器径向工作结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种传感器电桥电路的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种传感器径向工作示意图；图6是本专利技术实施例提供的又一种传感器电桥电路的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的又一种传感器电桥电路的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的又一种传感器径向工作示意图；图9是图3或图5或图8中一个电感的结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种传感器轴向工作示意图；
图11是与图10对应的一种传感器电桥电路的结构示意图；图12是本专利技术实施例提供的一种电感传感器的立体结构示意图；图13是与图12对应的一种传感器电桥电路的结构示意图；图14是本专利技术实施例提供的又一种传感器电桥电路的结构示意图；图15是本专利技术实施例提供的一种传感器检测电路的结构示意图；图16是本专利技术实施例提供的另一种传感器检测电路的结构示意图；图17是本专利技术实施例提供的又一种传感器检测电路的结构示意图；图18是本专利技术实施例提供的又一种传感器检测电路的结构示意图；图19是本专利技术实施例提供的又一种传感器检测电路的结构示意图；图20是本专利技术实施例提供的又一种传感器检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0015]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，包括：测量模块，包括至少一个电感检测支路对；每个所述电感检测支路对包括两个所述电感检测支路；各所述电感检测支路并联连接于激励源的第一端和第二端之间；所述电感检测支路包括第一电感检测组和第二电感检测组；每个电感检测组由至少一个电感构成；同一所述电感检测支路的各所述电感检测组串联连接于所述激励源的第一端和第二端之间；所述第一电感检测组的电感串联连接于所述激励源的第一端与输出节点之间，所述第二电感检测组的电感串联连接于所述激励源的第二端与所述输出节点之间；其中，不同所述电感检测支路中电感检测组电连接的输出节点不同；同一所述电感检测支路中，所述第一电感检测组中电感的变化趋势与所述第二电感检测组中电感的变化趋势相反，在同一所述电感检测支路形成差分；同一所述电感检测支路对中，其中一个所述电感检测支路中所述第一电感检测组的电感的变化趋势与另一个所述电感检测支路中所述第二电感检测组的电感的变化趋势相同，在所述电感检测支路的输出节点之间形成差分。2.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，所述磁悬浮电机包括转子和定子，所述转子沿所述定子的轴向方向和/或径向方向发生位移；所述至少一个电感检测支路对包括：至少一个第一电感检测支路对；所述第一电感检测支路对中，同一所述电感检测支路的第一电感检测组的电感与所述第二电感检测组的电感沿所述径向方向排列且对称设置；和/或，至少一个第二电感检测支路对；所述第二电感检测支路对中，同一所述电感检测支路的第一电感检测组的电感与所述第二电感检测组的电感沿所述轴向方向排列且对称设置。3.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，当同一所述电感检测支路的第一电感检测组的电感与所述第二电感检测组的电感沿所述径向方向排列且对称设置时，同一所述电感检测支路中，所述第一电感检测组的电感的中心线与所述第二电感检测组的电感的中心线为沿所述径向方向延伸的同一条第一直线，以及所述第一电感检测组的电感与所述第二电感检测组的电感的对称轴为沿所述径向方向延伸的第一对称轴；其中，所述第一直线与所述第一对称轴垂直且均过所述定子的圆心。4.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，若所述至少一个电感检测支路对包括所述第一电感检测支路对，则当所述转子沿所述径向方向上距离转子径向理想工作位置的距离为0时，同一所述第一电感检测支路对的两个所述电感检测支路的输出节点之间的电势差为0V。5.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，当所述至少一个电感检测支路对包括所述第一电感检测支路对时，所述第一电感检测支路对中的各所述电感沿所述定子的圆周方向依次排列，且任意相邻两个所述电感之间的间距为固定值。6.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，所述第一电感检测支路对中，沿所述定子圆周方向排列且任意相邻的两个所述电感的中心线之间的夹角为20
°‑
30
°
。7.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，若所述至少一个电感检测支路对包括所述第二电感检测支路对，则当所述转子沿所述轴向方向上距离轴向理想工
作位置的距离为0时，同一所述第二电感检测支路对的两个所述电感检测支路的输出节点之间的电势差为0V。8.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，所述定子包括沿所述轴向方向依次排列的第一基片、第二基片和第三基片；若所述至少一个电感检测支路对包括所述第一电感检测支路对和所述第二电感检测支路对，则所述第一电感检测支路对的各所述电感沿所述第二基片的圆周方向排列，以及，所述第二电感检测支路对的所述电感检测支路中其中一个所述电感检测组的各所述电感沿所述第一基片圆周方向排列，另一个所述电感检测组的各所述电感沿所述第三基片的圆周方向排列。9.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，所述电感包括电感线圈及用于形成所述电感线圈的磁场回路的磁罐。10.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的传感器电桥电路，其中，所述电感包括非零偶数个相邻的磁极和绕设于每个所述磁极上的电感线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德刚，尹成科，
申请(专利权)人：苏州苏磁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：