【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁悬浮电机转子位置检测领域，具体为一种磁悬浮电感式传感器标定装置及标定方法。
技术介绍
1、磁悬浮电机由转子、定子和控制系统三部分组成。其中，转子是由永磁体和磁悬浮轴承组成的，定子是由线圈和磁铁组成的，控制系统侧包括传感器、计算机和电源等。磁悬浮部分是磁悬浮电机的核心部分，它采用了磁力悬浮技术，使转子在空气中悬浮运转，从而实现了零摩擦、零磨损、零振动的运动方式。磁悬浮轴承是磁悬浮部分的关键组成部分，它由永磁体和线圈组成。当线圈通电时，会产生磁场，使永磁体产生反向的磁场，从而产生了磁力，使转子悬浮在空气中。在转子悬浮运转过程中如遇到外部的干扰作用力，会使得转子轴心偏移磁力场中心运转而产生振动噪声。因此在转子悬浮时需要对其相对磁力场中心的位置持续检测，磁悬浮电感式传感器为检测转子位置偏移的常见传感器。
2、如图3所示，传感器900为磁悬浮电感式传感器基本结构原理图。基本结构为环状结构，外圆92为安装面，内圆91上环状分布有探头93，在x、y方向（转子94镜像）至少分布一对探头，z方向（转子94轴向）探头在图中未示出。工作时转子94在内圆91中心旋转，如转子94偏离内圆91中心导致其外周侧和探头93之间的气隙变化，会导致探头93的电感产生变化，由此则可以检测转子94的偏移量。而在实际应用中，传感器90在安装至电机内部后，其磁力场中心（内圆91的中心）并不一定和转子94轴心完全重合，因此需要对转子94相对内圆91的中心相对位置进行标定，确定转子94在x、y、z方向上的零位以及各个偏移位移增量对应的电感值，方能在
3、通过检索，现有技术中有针对转轴位移传感器标定有关技术文献公开。例如公开号为“cn113251909a”名称为“用于转轴位移测量的电涡流传感器的标定装置与方法”的专利技术专利。公开了一种用于转轴位移测量的电涡流传感器的标定装置与方法。标定装置包括：底座；固定于所述底座的位移导轨；滑动连接于所述位移导轨的位移平台；位移调节机构，所述位移调节机构用于使所述位移平台在所述位移导轨上可控地移动；x轴位移传感器支架，所述x轴位移传感器支架用于将x轴位移传感器设置于所述位移平台的滑动方向上；y轴位移传感器支架，所述y轴位移传感器支架用于将所述y轴位移传感器设置于y轴上。该对比文件可对电涡流传感器进行标定，但并不适用于本专利技术提出的磁悬浮电感式传感器标定。
4、例如公开号为“cn103512482a”名称为“一种超导磁悬浮转子姿态测量信号标定装置”的专利技术专利。公开了一种超导磁悬浮转子姿态测量信号标定装置，其高速旋转电机的主轴用于模拟超导磁悬浮转子的悬浮和高速旋转。高速旋转电机由变频器控制转速。超导磁悬浮转子安装在电机主轴的端面，电机主轴轴线在空间上通过超导磁悬浮转子的球心，且与超导磁悬浮转子的端部平面垂直。水平旋转平台旋转轴的轴向精度和径向精度都小于0.1μm，实现小角度的旋转定位。步进电机实现水平旋转平台转动，由定位锁紧装置实现角度定位。水平旋转平台的旋转轴轴线与电机主轴轴线在空间上相交，交点即为超导磁悬浮转子的球心。该对比文件可针对悬浮转子姿态测量信号进行标定，其中包括了位移标定。但该传感器并非电感式传感器，其标定标定装置的具体结构和方法均有所不同。
5、因此提出在本领域内提出一种磁悬浮电感式传感器标定装置及标定方法具有重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种磁悬浮电感式传感器标定装置，包括底座，底座上设有用于固定传感器的传感器位置调整单元，还包括标定盘、x方向移动单元、z方向移动单元；传感器位置调整单元可调节传感器內圆中心使其和标定盘中心重合；x方向移动单元可实现标定盘从沿x方平移，z方向移动单元可实现标定盘沿z方向平移；还包括用于采集传感器电感信号的信号采集单元。
2、进一步地，所述z方向移动单元为竖直连接在底座上的z轴伺服模组，x方向移动单元为和z轴伺服模组垂直连接的x轴伺服模组，x轴伺服模组竖直连接有连接轴，连接轴一端连接标定盘。
3、进一步地，在底座和传感器位置调整单元之间还连接有旋转分度头，旋转分度头可实现传感器位置调整单元在x轴和y轴平面内以传感器z轴为旋转轴旋转。
4、进一步地，传感器位置调整单元包括承台，承台中央具有圆形螺纹孔，承台上具有定心机构，定心机构可固定传感器并调节传感器內圆中心和标定盘中心重合。
5、进一步地，所述的定心机构为承台四周贯穿的调节螺栓，调节螺栓可沿圆形螺纹孔径向伸入并和传感器的外圆接触。
6、进一步地，所述的定心机构为承台上连接的卡爪。
7、进一步地，所述x轴伺服模组还连接有高速主轴电机，高速主轴电机和连接轴连接。
8、或者，还包括y方向移动单元，y方向移动单元可实现标定盘从传感器的內圆沿y方向平移。
9、进一步地，y方向移动单元为连接在底座和传感器位置调整单元之间y轴伺服模组。
10、还提出一种磁悬浮电感式传感器标定方法，采用如权利要求3所述的标定装置，并包括如下步骤，
11、传感器安装，将传感器安装至传感器位置调整单元上，并调节传感器令其內圆中心和标定盘中心重合；
12、x方向标定，启动x轴伺服模组实现标定盘沿x方向以0.05mm为位移增量平移若干个x轴标定点，通过信号采集单元记录各个标定点的传感器的电感值；
13、y方向标定，以九十度角度转动旋转分度头，重复步骤x方向标定；
14、z方向标定，启动z轴伺服模组实现标定盘沿z方向以0.05mm为位移增量平移若干个z轴标定点；通过信号采集单元记录各个标定点的传感器的电感值。
15、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
16、本专利技术涉及的磁悬浮电感式传感器标定装置及标定方法采用标定盘模拟电机转子轴，利用传感器位置调整单元固定并调节传感器的初始安装位置，使得传感器内圆中心和标定盘中心重合，以此为初始零位对各个方向的偏移量逐一进行标定，整个标定过程准确精度高并且操作简便。
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1.一种磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上设有用于固定传感器（90）的传感器位置调整单元（3），还包括标定盘（4）、X方向移动单元、Z方向移动单元；传感器位置调整单元（3）可调节传感器（90）固定位置至传感器（90）內圆（91）中心和标定盘（4）中心重合；X方向移动单元可实现标定盘（4）从传感器（90）的內圆（91）沿X方向向传感器（90）的外圆（92）平移，Z方向移动单元可实现标定盘（4）从传感器（90）的內圆（91）沿Z方向平移；还包括用于采集传感器（90）电感信号的信号采集单元。
2.如权利要求1所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：所述Z方向移动单元为竖直连接在底座（1）上的Z轴伺服模组（8），X方向移动单元为和Z轴伺服模组（8）垂直连接的X轴伺服模组（6），X轴伺服模组（6）竖直连接有连接轴（5），连接轴（5）一端连接标定盘（4）。
3.如权利要求2所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：在底座（1）和传感器位置调整单元（3）之间还连接有旋转分度头（2），旋转分度头（2）可实现传感器位置调整单元（3
4.如权利要求3所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：传感器位置调整单元（3）包括承台（31），承台（31）中央具有圆形螺纹孔（32），承台（31）上具有定心机构，定心机构可固定传感器（90）并调节其內圆（91）中心位置，可实现其标定盘（4）中心重合。
5.如权利要求4所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：所述的定心机构为承台（31）四周贯穿的调节螺栓（33），调节螺栓（33）可沿圆形螺纹孔（32）径向伸入并和传感器（90）的外圆（92）接触。
6.如权利要求4所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：所述的定心机构为承台（31）上连接的传感器位置调整螺栓。
7.如权利要求3所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：所述X轴伺服模组（6）还连接有高速主轴电机（7），高速主轴电机（7）和连接轴（5）连接。
8.如权利要求2所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：还包括Y方向移动单元，Y方向移动单元可标定盘（4）从传感器（90）的內圆（91）沿Y方向向传感器（90）的外圆（92）平移。
9.如权利要求7所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：Y方向移动单元为连接在底座（1）和传感器位置调整单元（3）之间Y轴伺服模组（10）。
10.一种磁悬浮电感式传感器标定方法，其特征在于：采用如权利要求3所述的标定装置，并包括如下步骤，
...【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上设有用于固定传感器（90）的传感器位置调整单元（3），还包括标定盘（4）、x方向移动单元、z方向移动单元；传感器位置调整单元（3）可调节传感器（90）固定位置至传感器（90）內圆（91）中心和标定盘（4）中心重合；x方向移动单元可实现标定盘（4）从传感器（90）的內圆（91）沿x方向向传感器（90）的外圆（92）平移，z方向移动单元可实现标定盘（4）从传感器（90）的內圆（91）沿z方向平移；还包括用于采集传感器（90）电感信号的信号采集单元。
2.如权利要求1所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：所述z方向移动单元为竖直连接在底座（1）上的z轴伺服模组（8），x方向移动单元为和z轴伺服模组（8）垂直连接的x轴伺服模组（6），x轴伺服模组（6）竖直连接有连接轴（5），连接轴（5）一端连接标定盘（4）。
3.如权利要求2所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：在底座（1）和传感器位置调整单元（3）之间还连接有旋转分度头（2），旋转分度头（2）可实现传感器位置调整单元（3）在x轴和y轴平面内以传感器z轴为旋转轴旋转。
4.如权利要求3所述的磁悬浮电感式传感器标定装置，其特征在于：传感器位置调整单元（3）包括承台（...
【专利技术属性】
技术研发人员：石江，杨振中，黄志强，李远，杨朋飞，袁双玲，
申请(专利权)人：中车株洲电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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