[發明專利]一種平面電機動子位移的測量方法

有效

• 申請號: 201210052161.6
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102607391A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 朱煜;胡金春;徐登峰;孫玉婷;尹文生;張鳴;楊開明;穆海華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及電機的位移測量方法，尤其是適用于處理平面電機磁場信號分析，實現平面電機精密位移檢測。

背景技術

旋轉式電動機產生動力驅動，再由機械裝置，轉換為平面運動。由于機械裝置復雜，傳動精度和速度都受到限制，且需經常調校，造成成本高、可靠性差、體積較大。最初的平面電動機是由兩臺直接驅動的平面式電動機來實現的，這種結構增加了傳動系統的復雜性。而直接利用電磁能產生平面運動的平面電動機，具有出力密度高、低熱耗、高精度的特點，因省去了從旋轉運動到平面運動再到平面運動的中間轉換裝置，可把控制對象同電機做成一體化結構，具有反應快、靈敏度高、隨動性好及結構簡單等優點。

信號細分技術在機械和電子等領域有著廣泛的應用。平面電機的磁場信號周期性分布，信號每變化一個周期就對應著空間上一個固定的位移量。測量電路通常采用對信號周期進行計數的方法實現對位移的測量，若單純對信號的周期進行計數，則儀器的分辨力就是一個信號周期所對應的位移量。為了提高儀器的分辨力，需采用細分技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種平面電機動子位移的測量方法，測量平面電機動子與定子在X、Y方向的相對位移，實現信號高度細分，并且使信號處理簡單快速。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

1)平面電機定子上的磁鋼陣列產生磁場，在平面電機動子上布置四個磁感應強度傳感器：第一傳感器的坐標為(X₁，Y₁)、第二傳感器的坐標為(X₃，Y₁)、第三傳感器的坐標為(X₂，Y₂)、第四傳感器的坐標為(X₄，Y₂)，第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器和第四傳感器的采樣信號分別為B_a、B_b、B_c和B_d，將采樣信號B_a、B_b、B_c和B_d在信號處理電路中進行處理，其中X方向位置坐標X₁、X₂、X₃和X₄之間依次相距平面電機X方向磁場極距τ_x的四分之一，Y方向位置坐標Y₁、Y₂相距平面電機Y方向磁場極距的τ_y的四分之一；