专利名称：一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁悬浮技术领域，具体来说是一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理
装置O
背景技术：
对于一种磁悬浮系统而言，无论主悬浮磁铁处于悬浮系统上方还是下方，浮体的悬浮都是通过浮体总重量P与浮体所受磁力F的平衡(P = F)实现的。图1为一种下悬浮系统的示意图，由导磁罩1、电磁线圈2、导磁铁芯3、霍尔传感器4、磁浮体5等部件构成，其中安装于磁浮体5上的悬浮磁铁置于悬浮系统下方。当悬浮磁铁的重量一定、导磁铁芯的几何尺寸、材料确定之后，悬浮磁铁的浮距仅与整个浮体的重量P有关，即每个P对应有一个最佳的悬浮距离D。图1所示下悬浮系统由D距离检测传感器、D值偏差信号处理电路、PWM产生电路、 电磁铁控制线圈组成了一个闭环控制系统，其中系统的给定值就是根据被悬浮重量P而换算出来的D值。因此，对于一个能够从零至最大悬浮重量都能任意悬浮的装置，必须具备一个能方便输入近百个P值的处理装置。现有下悬浮系统缺少上述P值处理装置，对于顾客特定的产品，只能在称出P值之后由厂家在出厂前设置好固定的D值，使得日后只能成为悬浮固定物体的单一用途磁悬浮系统。而对于上悬浮系统，也存在同样的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，可以方便地根据物体重量调整悬浮距离，从而适应悬浮不同物体的要求。为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，包括一浮体重量输入模块及一磁铁浮距转换模块，其中所述浮体重量输入模块用于输入浮体重量参数；所述磁铁浮距转换模块的输入端连接所述浮体重量输入模块的输出端，用于接收浮体重量参数并进行非线性转换，获得悬浮磁铁的悬浮距离。较优地，包括一断电记忆模块，电连接所述磁铁浮距转换模块，用于实现所述磁铁浮距转换模块的掉电记忆。较优地，所述浮体重量输入模块包括若干输入按键。较优地，所述浮体重量输入模块包括一带数字表示的输入编码开关。较优地，所述浮体重量输入模块包括一带数字表示的输入拨盘。较优地，所述浮体重量输入模块包括多个带有用于表征浮体重量参数刻度的输入电位器。较优地，所述磁铁浮距转换模块包括一由运算放大器组成的加法器及一非线性放大电路；所述加法器的输出端连接所述非线性放大电路的输入端；所述输入电位器的固定端连接到标准稳定电压源，所述输入电位器的滑动端通过加权电阻连接到所述加法器的输入端。[0012]较优地，所述磁铁浮距转换模块包括一微处理器。较优地，所述微处理器包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加权运算处理单元及一线性化处理单元。较优地，包括一脉冲宽度调制信号产生器，输入端电连接所述磁铁浮距转换模块的输出端，用于输出悬浮磁铁浮距脉冲宽度调制控制信号。与现有技术相比，本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置可以方便地根据物体重量调整悬浮距离，从而适应悬浮不同物体的要求。这样就提供了一个近似无级的重量参数输入方案，使用户方便、直观地输入被悬浮物体的重量参数，由此使悬浮系统悬浮不超过最大值的任意重量成为可能。特别地，本实用新型具有掉电后参数记忆功能，可为用户经常改变各种重量的被悬浮物体而一次性悬浮成功提供方便。
图1是一种下悬浮系统的示意图；图2是本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置的组成框图；图3是本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置实施例一的示意图；图4是本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置实施例二的示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。参见图2，为本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置的组成框图。该悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置提供了一种由用户输入P值，之后自动换算为D值，并自动作为下悬浮装置D值自控系统给定值的解决方案，主要由高分辨率P值输入系统、P — D非线性转换系统、掉电记忆系统等组成。具体而言，该悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置由一浮体重量输入模块100、一磁铁浮距转换模块200、一断电记忆模块300及一脉冲宽度调制信号产生器400等模块组成， 其中浮体重量输入模块100用于输入浮体重量参数；磁铁浮距转换模块200的输入端连接浮体重量输入模块的输出端，用于接收浮体重量参数并进行非线性转换，获得悬浮磁铁的悬浮距离；断电记忆模块300电连接磁铁浮距转换模块200，用于实现磁铁浮距转换模块的掉电记忆；脉冲宽度调制信号产生器400的输入端电连接磁铁浮距转换模块200的输出端， 输出悬浮磁铁浮距PWM(脉冲宽度调制)控制信号。参见图3，为本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置实施例一的示意图。该悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置的主要部件为由若干电子元件构成的电路，其中浮体重量输入模块包括多个带有用于表征浮体重量参数刻度的输入电位器；磁铁浮距转换模块包括一由运算放大器组成的加法器及一非线性放大电路。具体接法是加法器的输出端连接非线性放大电路的输入端；输入电位器的固定端连接到标准稳定电压源，输入电位器的滑动端通过加权电阻连接到加法器的输入端。当用户输入P值之后，该电路可自动换算为D值，并作为下悬浮装置D值自控系统的给定值。 如设计一个0 999克，分辨率为10克的P — D输入转换系统，其实施方案可为 用一只带有0 9刻度的电位器VRl用于百位数重量的输入，另一只带0 9刻度的电位器VR2作为十位数的重量输入。如图3所示，两个电位器的固定端接标准稳定电压VCC，电位器的滑动端分别通过一个加权电阻(与反馈电阻R的阻值比分别为1.1 1、10 1)联接到运算放大器组成的加法器作加权运算；加权运算的结果再送到非线性处理电路进行非线性处理，最终得到一个经非线性修正的D值给定信号Vd ；该D值给定信号与被悬浮重量P 呈非线性关系，因此用户可以使用带线性刻度的电位器刻度盘来指示P值。而磁悬浮电路掉电之后，由于电位器的位置不发生变化，使得用户输入的P值得到记忆保护。本实施例中的非线性电路可采用公知电路，其中设置多个稳压管，目的是利用稳压管的稳压值参数来实现曲线的多段折线拟合，从而使电路具备非线性修正的功能，在此不再赘述。本实施方案也可以进行一定优化，例如1、使用普通电位器，沿电位器运行轨迹刻印P值的刻度或百分数刻度；2、使用带数字表示的编码开关或拨盘；3、取消刻度线性修正电路。此外，也可以采用低成本的微处理器，同样可以实现上述电路的功能系统，简述如下参见图4，表示本实用新型悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置实施例二的系统组成及功能。其中的微处理器MCU包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加权运算处理单元及一线性化处理单元，由此实现P值的输入、数量化、线性化及掉电记忆等功能。本实用新型既可适应于下悬浮系统也可适用于上悬浮系统，可以方便地根据物体重量调整悬浮距离，从而适应悬浮不同物体的要求，具有较好地应用前景。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，包括一浮体重量输入模块及一磁铁浮距转换模块，其中所述浮体重量输入模块用于输入浮体重量参数；所述磁铁浮距转换模块的输入端连接所述浮体重量输入模块的输出端，用于接收浮体重量参数并进行非线性转换，获得悬浮磁铁的悬浮距离。
2.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，包括一断电记忆模块，电连接所述磁铁浮距转换模块，用于实现所述磁铁浮距转换模块的掉电记忆。
3.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述浮体重量输入模块包括若干输入按键。
4.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述浮体重量输入模块包括一带数字表示的输入编码开关。
5.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述浮体重量输入模块包括一带数字表示的输入拨盘。
6.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述浮体重量输入模块包括多个带有用于表征浮体重量参数刻度的输入电位器。
7.如权利要求6所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述磁铁浮距转换模块包括一由运算放大器组成的加法器及一非线性放大电路；所述加法器的输出端连接所述非线性放大电路的输入端；所述输入电位器的固定端连接到标准稳定电压源，所述输入电位器的滑动端通过加权电阻连接到所述加法器的输入端。
8.如权利要求1所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述磁铁浮距转换模块包括一微处理器。
9.如权利要求8所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，所述微处理器包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加权运算处理单元及一线性化处理单元。
10.如权利要求1-9任一项所述的悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，其特征在于，包括一脉冲宽度调制信号产生器，输入端电连接所述磁铁浮距转换模块的输出端，用于输出悬浮磁铁浮距脉冲宽度调制控制信号。
专利摘要本实用新型公开一种悬浮系统的悬浮磁铁浮距处理装置，包括一浮体重量输入模块及一磁铁浮距转换模块，其中所述浮体重量输入模块用于输入浮体重量参数；所述磁铁浮距转换模块的输入端连接所述浮体重量输入模块的输出端，用于接收浮体重量参数并进行非线性转换，获得悬浮磁铁的悬浮距离。本实用新型可以方便地根据物体重量调整悬浮距离，从而适应悬浮不同物体的要求。
文档编号B60L13/04GK202063029SQ20112008556
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者朱石雄 申请人:朱石雄