[实用新型]悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置及浮体浮距控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置及浮体浮距控制装置。

背景技术

图1示出一种下悬浮系统的结构，包括上部带有悬浮磁铁的磁悬浮体(简称浮体)4、浮距调节电磁线圈3及导磁铁芯2等部件。所述浮体4受力为自身总重量P、浮体4上部永磁材料对导磁铁芯2的磁吸力F。当受力平衡即P＝F时，浮体4实现磁悬浮，此时浮体4与导磁铁芯2之间的磁悬浮距离(简称浮距)D唯一，该磁悬浮距离D可由霍尔元件1测得。

实际上，在应用过程中用户不可能在悬浮产品之前精确地称量出被悬浮物的准确重量P。即使下悬浮系统设置有P参数输入部件，在实际设置P参数时也只能凭操作者经验来估计。在下磁悬浮系统对P值设置的容差范围内，虽然系统也能将物品悬浮，但浮距D不在最佳值，由此导致磁浮的稳定性裕量降低，磁悬浮系统的能耗大幅升高。

因此，有必要在磁悬浮建立之后指示出浮距D是否偏离最佳值，然后由客户微调P值输入值，或由闭环控制系统自动修正浮距的调整参数，最终使浮距D在人工干预或闭环系统调节作用下停留在最佳位置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置及浮体浮距控制装置，有助于使浮体浮距保持在最佳位置。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，一种悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置，依次包括一功率检测单元及一比较单元，其中：所述功率检测单元的输入端接入浮体浮距调节电磁线圈，用于检测电磁线圈的当前功率值；所述比较单元的输入端接入所述功率检测单元的输出端，用于将电磁线圈的当前功率值与预设的最佳浮距驱动功率比较，获得浮体浮距状态判断结果，根据该浮体浮距状态判断结果人工或自动调整预设的浮距目标值参数。

较优地，所述功率检测单元为一电磁线圈电压和/或电流检测电路，根据检测的电磁线圈电压和/或电流获得电磁线圈的当前功率值。

较优地，所述功率检测单元包括一滤波电路，用于对检测的电磁线圈电压和/或电流进行滤波。

较优地，所述滤波电路为RC滤波电路。

较优地，所述比较单元包括一运算放大器，所述运算放大器的一输入端接入所述功率检测单元的输出端，另一输入端接入一可调电路的输出端，所述可调电路的输出参数表征浮距驱动功率的最佳值。

较优地，所述比较单元包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的一输入端和所述第二运算放大器的一输入端共同接入所述功率检测单元的输出端，所述第一运算放大器的另一输入端接入第一可调电路的输出端，所述第二运算放大器的另一输入端接入第二可调电路的输出端，所述第一可调电路和所述第二可调电路的输出参数表征浮距驱动功率的最佳范围。

较优地，包括一提示单元，所述提示单元接入所述比较单元的输出端，根据浮体浮距状态判断结果输出相应的指示信号。

较优地，所述提示单元包括多个发光二极管，显示时分别表征相应的浮体浮距状态。

在此基础上，本实用新型提供一种悬浮系统的浮体浮距控制装置，包括：

一浮距检测模块，用于检测并输出浮体的悬浮磁铁相对于导磁铁芯的当前浮距信号；

一控制器，根据当前浮距信号计算并输出浮体浮距调节电磁线圈的驱动信号，以通过导磁铁芯产生作用于浮体的电磁力；

一功率检测单元，接入所述电磁线圈，用于检测所述电磁线圈的当前功率值，通过所述控制器将电磁线圈的当前功率值与预设的最佳浮距驱动功率比较，获得浮体浮距状态判断结果，并根据该浮体浮距状态判断结果指示调整预设的浮距目标值。

较优地，所述控制器包括A/D端口、PWM运算单元及PWM驱动单元。

与现有技术相比，本实用新型在磁悬浮建立之后可指示出浮距D是否偏离最佳值，然后由客户微调P值输入值，或由闭环控制系统自动修正浮距的调整参数，最终使浮距D在人工干预或闭环系统调节作用下停留在最佳位置。这样可提高磁浮系统的稳定裕量，降低磁悬浮系统的能耗。

附图说明

图1是一种下悬浮系统的结构示意图；

图2是本实用新型悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置一较优实施例的组成框图；

图3为图2所示悬浮系统的浮体最佳浮距检测装置的一实现电路；

图4是本实用新型悬浮系统的浮体浮距控制装置的组成框图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，先对磁悬系系统的工作机理进行分析。