[发明专利]磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置及方法，包括定子和相对于定子沿直线运动的动子，定子上沿长度方向安装有等距紧密排列的线圈，定子上设有等距排列的位移传感器，位移传感器为线性磁阻传感器，且与线圈的位置一一对应，相邻两位移传感器的间距等于一个线圈的宽度；动子下表面设有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体用于与通电的线圈作用驱动动子直线运动，第二永磁体用于与位移传感器作用，使位移传感器获取动子的位置；还包括驱动控制电路、位移检测电路，位移检测电路用于将动子的位置转换为电信号，并通过驱动控制电路输出线圈的控制电压。本发明解决了现有技术中直线位置检测装置复杂精度不高的问题。

技术领域

本发明涉及直线电机位置检测技术领域，尤其是一种磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置及方法。

背景技术

磁悬浮电机由于其优越性在物流输送系统中具有广泛的应用前景，但磁悬浮旋转电机不适合用于直线输送系统。目前直线电机大都采用动圈式结构，且带有导线拖链装置，直线位移的检测需要借助光栅和磁栅尺，造成定位占用体积大，不仅检测不方便，且精度不高。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置及方法，以解决位移测量不方便且精度不高的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置，包括定子和相对于定子沿直线运动的动子，所述定子上沿长度方向安装有等距紧密排列的线圈，所述定子上设有等距排列的位移传感器，所述位移传感器为线性磁阻传感器，且与线圈的位置一一对应，相邻两位移传感器的间距等于一个线圈的宽度；所述动子下表面设有第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体用于与通电的线圈作用驱动动子直线运动，所述第二永磁体用于与所述位移传感器作用，使位移传感器获取动子的位置；

还包括驱动控制电路和位移检测电路，所述位移检测电路用于接收位移传感器的输出，并将电信号输出给所述驱动控制电路，所述驱动控制电路对所述电信号处理并计算动子位移，同时输出所述线圈的控制电压。

其进一步技术方案为：

所述定子上表面两侧设有滑轨，所述动子下表面两侧设有与所述滑轨滑动连接的滑轮。

一种磁悬浮物流系统动子直线位移检测装置的位移检测方法，动子相对于定子直线移动过程中，途径的各位移传感器依次输出由0至Vmax的线性电压信号，并且每个位移传感器在输出电压为0时产生标志脉冲，在相邻标志脉冲之间插入N个高频周期相同的小脉冲，通过检测动子移动范围内所对应的小脉冲个数n，可计算出动子的绝对位移s，计算公式如下：

式中，S为每个位移传感器输出0至Vmax线性电压所对应的距离区间，即相邻两个位移传感器的距离。

本发明的有益效果如下：

本发明的磁悬浮直线电机采用无铁芯动磁式结构，无需拖链装置和磁栅尺，体积小，损耗小，易于安装维修，直线位移测量简便。本发明的传感器采用线性磁阻传感器HMC1501，线性范围比霍尔传感器好，测量精度高。本发明方法测量逻辑简单，易于实现。通过调节插入线性信号中小脉冲个数的方式，提高了测量精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的位移测量原理说明示意图。

图中：1、第一永磁体；2、第二永磁体；3、滑轮；4、线圈；5、位移传感器；6、螺丝；7、驱动控制电路；8、位移检测电路；9、动子；10、定子。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。