本文對(duì)一種新型的差動(dòng)變壓器式徑向位移傳感器在磁懸浮軸承中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。由于使用線性差動(dòng)變壓器信號(hào)處理芯片AD598為測(cè)量電路的差動(dòng)變壓器式傳感器的動(dòng)態(tài)性能不夠理想,本文設(shè)計(jì)制作了差動(dòng)整流電路作為差動(dòng)變壓器式傳感器的測(cè)量電路以提高傳感器的截止頻率,并對(duì)差動(dòng)變壓器式傳感器進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用新設(shè)計(jì)測(cè)量電路的傳感器的靜態(tài)性能和使用專用芯片為測(cè)量電路的傳感器靜態(tài)性能相差不多,但前者的動(dòng)態(tài)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于后者的動(dòng)態(tài)性能。為實(shí)現(xiàn)差動(dòng)變壓器式傳感器在磁懸浮軸承中的實(shí)際應(yīng)用,本文設(shè)計(jì)制造了一個(gè)兩自由度徑向磁懸浮軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái),并分別使用線性差動(dòng)變壓器信號(hào)處理芯片電路和差動(dòng)整流電路為傳感器測(cè)量電路,實(shí)現(xiàn)了單自由度和兩自由度的靜態(tài)懸浮。此外,當(dāng)在傳感器的轉(zhuǎn)子與定子之間加入一層非導(dǎo)磁材料時(shí),也能靜態(tài)懸浮。本文所做的工作可以為自感式（無傳感器式）磁懸浮軸承的研究奠定一定的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。所設(shè)計(jì)的傳感器稍作改動(dòng),也可以用來測(cè)量其他形式的線位移或角位移。 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電感傳感器結(jié)構(gòu)圖

（a）全波電流輸出 （b）半波電流輸出（c）全波電壓輸出 （d）半波電壓輸出圖 2.6 差動(dòng)整流原理電路為下半周時(shí)，上線圈 a 端為負(fù)，b 端為正，下線圈 c 端圈中，電流自 b 點(diǎn)出發(fā)，路徑為 b→3→2→4→1→a， 4，電容上的電壓為24u 。圈中，電流自 d 點(diǎn)出發(fā)，路徑為 d→7→6→8→5→c， 8，電容上的電壓為68u 。不論載波為上半周還是下半周，通過上下線圈的所在不變，因而總的輸出電壓始終為：02468u =u u在零位時(shí)，2468u = u，則 u00= ；當(dāng)銜鐵在零位以上

它能產(chǎn)生三角波、鋸齒波、正弦波、方波和脈沖波。其輸出頻率能通過外部電阻、電容和內(nèi)部 2.5V 參考電壓在 0.1Hz 到 20MHz 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。它的占空比能通過一個(gè) ± 2.3V的控制信號(hào)在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以此便于脈寬調(diào)制和產(chǎn)生鋸齒波。占空比和頻率的調(diào)節(jié)是獨(dú)立的。正弦波、方波和三角波可以通過改變兩個(gè)外部符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)的引腳的高低電平來選擇。所有輸出波形的電壓峰－峰值為 2V 且正負(fù)對(duì)稱，低阻抗輸出的驅(qū)動(dòng)能力可達(dá) ± 20mA。不管其他波形的占空比如何，芯片都提供一個(gè)符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)的同步信號(hào) SYNC，它是一個(gè)由內(nèi)部晶振所產(chǎn)生的 50 %占空比的方波，它為系統(tǒng)的其它裝置提供了一個(gè)同步信號(hào)[23]。3.2.1.2 MAX038 參數(shù)的選擇如圖 3.1 所示，為 MAX038 與外加元件連接的電路圖，可知 MAX038 只需外接幾個(gè)普通的電阻電容就能產(chǎn)生幅值固定，頻率可調(diào)的信號(hào)。下面將介紹MAX038 外加元件的具體設(shè)計(jì)。需要通過外加元件來設(shè)計(jì)的參數(shù)包括：波形的選擇、基礎(chǔ)頻率和信號(hào)頻率。具體的設(shè)計(jì)過程為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電磁軸承開關(guān)功放設(shè)計(jì)[J]. 陳立群,謝友柏.  機(jī)電工程. 1998(02)
[2]電磁軸承用非接觸式位移傳感器的研究[J]. 汪希平,崔衛(wèi)東.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1998(01)

碩士論文
[1]無傳感器磁懸浮軸承的研究[D]. 王軍.南京航空航天大學(xué) 2005
[2]電感傳感器在磁懸浮軸承系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 楊朝英.南京航空航天大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3349753