[发明专利]用于监测悬浮状态下直线电机动态推力的装置及方法

权利要求书

1.一种用于监测悬浮状态下直线电机动态推力的装置，其特征在于：安装于直线电机上的非接触式的光电编码器和安装于上位机内部的信号转换和预处理电路、高速数据采集卡、计算分析数据单元；所述非接触式的光电编码器包括直线光栅和读数头；所述直线光栅与直线电机定子固定连接；所述读数头固定连接于读数头支架上，并跟随直线电机驱动的运动模块移动；所述读数头与直线光栅上的光栅尺对正，保证能够准确的实时采集直线电机驱动的运动模块的动态位移数据；所述读数头通过数据线与信号转换和预处理电路构成电联接；所述读数头实时采集到的直线电机驱动的运动模块的动态位移数据，经信号转换和预处理电路处理后传输给高速数据采集卡，并经计算分析数据单元对高速数据采集卡中的数据进行分析和控制计算后，显示出直线电机实时的动态推力及直线电机驱动的运动模块的速度。

2.根据权利要求1所述的用于监测悬浮状态下直线电机动态推力的装置，其特征在于：所述读数头实时采集到的直线电机驱动的运动模块的动态位移数据为脉冲信号，其通过信号转换和预处理电路转化为模拟量信号。

3.使用权利要求1所述的用于监测悬浮状态下直线电机动态推力的装置进行动态推力测试的方法：其特征在于，包括如下步骤：

1)通过上位机设定实时数据采集周期T；

2)通过非接触式的光电编码器采集连续三个周期内直线电机驱动的运动模块的动态位移变化数据S_K、S_k-1、S_k-2；

3)通过计算分析数据单元，利用公式对上述步骤2)采集数据进行分析处理，得到实时加速度a_k的值，通过公式计算电机实时推力，其中摩擦力f对于此悬浮状态下直线电机驱动的运动模块而言值很小，可以忽略不计，从而经过计算即可测得悬浮状态下直线电机实时的动态推力；

4)通过上位机显示出直线电机实时的动态推力及直线电机驱动的运动模块的速度。