[发明专利]一种基于光纤光栅的转子位置检测装置

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的转子位置检测装置包括宽谱光源、三端口环形器、信号解调仪和固定设置于转子转轴上的位置传感器转子，所述位置传感器转子包括能够产生正弦空间磁场的永磁体，其特征在于，所述检测装置还包括设置于定子上的用于检测所述正弦空间磁场的3个光纤光栅位置检测探头；

所述的光纤光栅位置检测探头包括磁致伸缩材料外壳和光纤光栅；所述3个光纤光栅位置检测探头以互差120°电角度方式分布在所述转轴垂直的平面上的以所述转轴为圆心的圆周上；

所述的宽谱光源和信号解调仪分别与三端口环形器通过光纤连接，3个光纤光栅位置检测探头通过光纤串联，第一个光纤光栅位置检测探头与三端口环形器通过光纤连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的转子位置检测装置，其特征在于，所述磁致伸缩材料外壳与光纤光栅采用表面贴附的耦合方式或磁致伸缩材料涂抹在光纤光栅表面。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的转子位置检测装置，其特征在于，所述磁致伸缩材料是Ni-Zn-Co铁氧体、铽铁Fe2Tb金属间化合物或镝铽铁材料Tb0.27Dy0.73Fe1.95。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的转子位置检测装置，其特征在于，所述永磁体具有1个对级，所述永磁体由磁极交替分布的两片瓦片式钕铁硼磁钢组成或所述永磁铁具有2个对级，所述永磁体由磁极交替分布的四片瓦片式钕铁硼磁钢组成。

5.一种利用权利要求1所述的基于光纤光栅的转子位置检测装置的检测方法，其特征在于，根据封装于磁致伸缩材料的光纤光栅波长漂移量确定转子的旋转方向和位置；所述波长漂移量用式(1)表示：

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\λ}={\mathrm{\λ}}_0(1-p_e)\frac{\mathrm{\Δ}l}{L}---\left(1\right)$

其中，λ₀为光纤光栅原始波长；p_e为光纤光栅有效弹光系数；△l为磁致伸缩材料横向长度变化量；L为磁致伸缩材料基底原始长度。