【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动化控制领域，尤其涉及一种位移传感器、磁轴承位移控制方法、装置及系统。
技术介绍
1、位移传感器在工业自动化、机器人技术、航空航天等领域具有广泛的应用。位移传感器主要用于测量物体的位置变化或机械位移，并将这些物理量转换为电信号。位移传感器可以将各种被测物理量(如位移、长度、角度等)转换为电量(如电压、电流、电阻等)，以便于后续的信号处理、显示、记录和传输。
2、例如，在磁轴承控制系统中，位移传感器可以测量磁轴承转子的位移量，根据位移量，系统可以改变电磁线圈的电流，产生相应的电磁力，使控制磁轴承转子保持在中心位置附近。
3、传统位移传感器将位移变化量转变为电压变化量直接输入至控制器，但传统位移传感器受信号处理电路设计的限制，电压的量程范围较小，通常为0-5v，导致传感器输出的信号分辨率和灵敏度均较低，从而影响位移测量精度。
技术实现思路
1、鉴于此，为解决上述部分或全部技术问题，本申请实施例提供一种位移传感器、磁轴承位移控制方法、装置及系统、电子设备及计算机可读存储介质。
2、第一方面，本申请实施例提供一种位移传感器，该位移传感器包括：位移感应模块、方波转换模块和波形检测模块，位移感应模块与方波转换模块连接，方波转换模块与波形检测模块连接；
3、位移感应模块用于接收输入的激励信号，基于激励信号对被测设备的位移进行感应，输出感应信号至方波转换模块；
4、方波转换模块用于将感应信号转换为脉宽调制信号，并将脉宽调制信号
5、波形检测模块用于对脉宽调制信号的占空比进行检测，输出占空比值。
6、在一个可能的实施方式中，位移感应模块包括振荡电路；
7、振荡电路用于对激励信号进行振荡响应，输出振荡后的感应信号，其中，感应信号的幅值与位移对应。
8、在一个可能的实施方式中，振荡电路包括感应电感，感应电感用于对被测设备的位移进行感应，使电感值发生变化。
9、在一个可能的实施方式中，方波转换模块包括波形调制单元和比较器；
10、波形调制单元用于将感应信号的异性电压值转换为同性电压值，得到调制后信号；
11、比较器用于将调制后信号与预设的基准电压进行比较，输出方波形式的脉宽调制信号。
12、在一个可能的实施方式中，波形调制单元包括乘法器，乘法器用于接收输入的感应信号和激励信号，对感应信号和激励信号进行乘法运算，输出调制后信号。
13、第二方面，本申请实施例提供一种磁轴承位移控制方法，该方法包括：接收位移传感器发送的当前占空比值，其中，位移传感器为上述第一方面任一实施例描述的位移传感器，当前占空比值为位移传感器对磁轴承转子的位移进行测量得到的占空比值；
14、获取预先标定的基准占空比值，其中，基准占空比值为磁轴承转子在目标中心位置处对应的占空比值；
15、将当前占空比值与基准占空比值进行比较，得到占空比差值；
16、基于占空比差值，生成用于控制功率放大器输出目标电流的控制信号，以使磁轴承定子上的磁线圈产生相应的磁力，使磁轴承转子移动到目标中心位置。
17、在一个可能的实施方式中，在接收位移传感器发送的当前占空比值之前，该方法还包括：
18、控制功率放大器向磁轴承定子的坐标系上的正方向对应的第一磁线圈电流输入端，和坐标系上的负方向对应的第二磁线圈电流输入端输入相同的磁线圈电流，其中，正方向和负方向在同一坐标轴上，且方向相反；
19、接收位移传感器发送的第一占空比值和第二占空比值，其中，第一占空比值对应于在第一磁线圈电流输入端输入的磁线圈电流作用下，磁轴承转子发生的位移，第二占空比值对应于在第二磁线圈电流输入端输入的磁线圈电流作用下，磁轴承转子发生的位移；
20、基于第一占空比值和第二占空比值，计算磁轴承转子在目标中心位置对应的基准占空比值。
21、第三方面，本申请实施例提供一种磁轴承位移控制系统，该系统包括：控制器、功率放大器、磁轴承定子、磁轴承转子和上述第一方面描述的位移传感器，磁轴承定子上设置有磁线圈，控制器与功率放大器连接，磁线圈与功率放大器连接；
22、控制器用于执行上述第二方面描述的方法，生成用于控制功率放大器输出目标电流的控制信号，并将控制信号发送至功率放大器；
23、功率放大器基于控制信号，向磁线圈输出目标电流。
24、第四方面，本申请实施例提供一种磁轴承位移控制装置，该装置包括：第一接收模块，用于接收位移传感器发送的当前占空比值，其中，位移传感器为上述第一方面描述的的位移传感器，当前占空比值为位移传感器对磁轴承转子的位移进行测量得到的占空比值；
25、获取模块，用于获取预先标定的基准占空比值，其中，基准占空比值为磁轴承转子在目标中心位置处对应的占空比值；
26、第一计算模块，用于将当前占空比值与基准占空比值进行比较，得到占空比差值；
27、生成模块，用于基于占空比差值，生成用于控制功率放大器输出目标电流的控制信号，以使磁轴承定子上的磁线圈产生相应的磁力，使磁轴承转子移动到目标中心位置。
28、第五方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，且计算机程序被执行时，实现本申请上述第二方面的磁轴承位移控制方法中任一实施例的方法。
29、第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述第二方面的磁轴承位移控制方法中任一实施例的方法。
30、第七方面，本申请实施例提供一种计算机程序，计算机程序包括计算机可读代码，当计算机可读代码在设备上运行时，使得该设备中的处理器实现如上述第二方面的磁轴承位移控制方法中任一实施例的方法。
31、本申请实施例提供的位移传感器、磁轴承位移控制方法、装置及系统，通过在位移传感器中设置位移感应模块、方波转换模块和波形检测模块，由位移感应模块基于输入的激励信号对磁轴承转子的位移进行感应，得到感应信号，由方波转换模块将感应信号转换为脉宽调制信号，脉宽调制信号的占空比与被测设备的位移对应，波形检测模块对脉宽调制信号的占空比进行检测，输出占空比值。由于占空比的量程范围为0-100％，因此，相比于现有技术通过电压变化表征位移量，本申请实施例通过占空比表征位移量的量程范围更大，从而使位移测量结果受外界环境影响较小，位移测量精度更高。
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1.一种位移传感器，其特征在于，所述位移传感器包括：位移感应模块、方波转换模块和波形检测模块，所述位移感应模块与所述方波转换模块连接，所述方波转换模块与所述波形检测模块连接；
2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移感应模块包括振荡电路；
3.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述振荡电路包括感应电感，所述感应电感用于对所述被测设备的位移进行感应，使电感值发生变化。
4.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述方波转换模块包括波形调制单元和比较器；
5.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，所述波形调制单元包括乘法器，所述乘法器用于接收输入的所述感应信号和所述激励信号，对所述感应信号和所述激励信号进行乘法运算，输出所述调制后信号。
6.一种磁轴承位移控制方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述接收位移传感器发送的当前占空比值之前，所述方法还包括：
8.一种磁轴承位移控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制器、功率放大
9.一种磁轴承位移控制装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种位移传感器，其特征在于，所述位移传感器包括：位移感应模块、方波转换模块和波形检测模块，所述位移感应模块与所述方波转换模块连接，所述方波转换模块与所述波形检测模块连接；
2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述位移感应模块包括振荡电路；
3.根据权利要求2所述的位移传感器，其特征在于，所述振荡电路包括感应电感，所述感应电感用于对所述被测设备的位移进行感应，使电感值发生变化。
4.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述方波转换模块包括波形调制单元和比较器；
5.根据权利要求4所述的位移传感器，其特征在于，所述波形调制单元包括乘法器，所述乘法器用于接收输入的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张选泽，赵聪，邱顺，贾坤，
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：
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