[发明专利]一种磁悬浮称重系统及其控制方法

权利要求书

1.一种磁悬浮称重系统，其特征在于，包括箱体(1)；所述箱体(1)的顶部(2)安装有称重机构，所述称重机构包括磁悬浮组件、悬浮物(8)和盛物盘(9)，所述盛物盘(9)连接在悬浮物(8)下方；所述磁悬浮组件包括光电位移传感器、线路板(10)、电磁线圈(5)和显示屏(11)；所述悬浮物(8)位于电磁线圈(5)的正下方；所述光电位移传感器用于测量悬浮物(8)与电磁线圈(5)之间的距离；所述线路板(10)分别与光电位移传感器和电磁线圈(5)连接。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述光电位移传感器包括平行光源(6)和感光元件，平行光源(6)和感光元件分别置于电磁线圈(5)的左右两端。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述感光元件为硅光电池。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述硅光电池包括第一硅光电池(7)和第二硅光电池(14)；第一硅光电池(7)和第二硅光电池(14)上下布置与平行光源(6)形成差动式光电位移传感器。

5.根据权利要求1所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述线路板(10)包括电源模块、光电位移传感器输出信号处理模块、PID控制电路模块、驱动电路模块、A/D转换模块、微控制单元MCU、超重报警模块和显示模块；

所述电源模块用于为系统提供电源；

所述光电位移传感器输出信号处理模块用于对检测到的悬浮物(8)的位置信号进行滤波除杂处理；

所述PID控制电路模块用于对光电位移传感器的检测到的信号差进行处理，并作为驱动电路模块的输入，控制悬浮物(8)维持在同一平衡点处；

所述驱动电路模块用于调节电磁线圈(5)的电流大小；

所述A/D转换模块用于将电磁线圈(5)上的电压信号转换成数字信号；

所述微控制单元MCU用于将A/D转换模块输出的数字信号与预设值进行对比，当超过预设值时，控制超重报警模块报警；

所述超重报警模块用于当盛物盘(9)中的物体重量超过报警预设重量值时发出警报；

所述显示模块用于显示物体质量数据。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述箱体(1)的四周用黑色绝缘胶带覆盖。

7.根据权利要求1所述的磁悬浮称重系统，其特征在于，所述电磁线圈(5)的电压v与被测物体的质量m满足以下关系：

m＝av+b，呈现正比例线性关系，其中a为拟合直线的斜率，b为截距。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述磁悬浮称重系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述光电位移传感器测量悬浮物(8)与电磁线圈(5)之间的距离，即悬浮物(8)的位置，当盛物盘(9)中加载重物后，光电位移传感器的输出发生变化，经过线路板(10)调节电磁线圈(5)上的电流大小，使悬浮物(8)受到的吸引力增大，使悬浮物(8)重新回到原来的位置；电磁线圈(5)上输出的电压信号，送入线路板(10)进行处理，最终通过显示模块将被测物体的质量显示出来，当检测的重量值超过预设重量值时线路板(10)发出警报。