轴位置检测装置和磁悬浮电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测技术领域，尤其轴位置检测装置和磁悬浮电机。
【背景技术】
[0002]在磁悬浮电机中需要探测轴5个自由度的位移信号，这5个自由度的位移信号用于提供给轴承控制器，以实现轴的稳定悬浮控制。每个自由度至少需要安装I个非接触式位移传感器来实现轴位移的测量。
[0003]为了提高悬浮精度，目前的技术中，通常采取差动结构，即每个自由度安装2个非接触式位移传感器，则整套磁悬浮轴承系统中总共需要安装10个非接触式位移传感器，非接触式位移传感器一般采用电涡流位移传感器。目前的技术中，请参阅图1，电涡流位移传感器(即轴位置检测装置)的设计一般采用分立式设计方案，即一个探头对应一个前置器电路。
[0004]但是，目前的技术方案，由于每个探头对应一个前置器电路，造成前置器的体积较大，不利于集成化。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种轴位置检测装置和磁悬浮电机，体积较小，方便集成化。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种轴位置检测装置，包括:
[0008]电涡流位移传感器探头组，和与所述电涡流位移传感器探头组相连接的集成式前置器；
[0009]所述电涡流位移传感器探头组包括至少10个电涡流位移传感器探头，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，每个自由度至少设置有2个所述电涡流位移传感器探头。
[0010]优选的，所述电涡流位移传感器探头组集成在两个探头环内，所述两个探头环分别设置在轴的两端。
[0011]优选的，所述磁悬浮电机轴同一个自由度所对应的所述电涡流位移传感器探头采用差分布置结构。
[0012]优选的，所述集成式前置器包括:
[0013]与所述电涡流位移传感器探头组相连接的激励源发生电路；与每个所述电涡流位移传感器探头一一对应的谐振电容，每个所述电涡流位移传感器探头与所对应的谐振电容并联，构成至少10组谐振电路，其中，所述磁悬浮电机轴的每个自由度对应至少两组谐振电路；至少5组差分检波电路，所述磁悬浮电机轴的每个自由度至少对应I组差分检波电路，同一自由度的所述差分检波电路与所对应的所述谐振电路相连接；以及至少5组放大滤波电路，所述磁悬浮电机轴的每个自由度至少对应I组放大滤波电路，同一自由度的所述放大滤波电路与所对应的所述差分检波电路相连接。
[0014]优选的，所述激励源发生电路为方波激励源发生电路。
[0015]优选的，所述差分检波电路包括:
[0016]信号选择电路，以及与所述信号选择电路相连接的差分电路。
[0017]优选的，所述集成式前置器设置在磁悬浮电机的轴承控制器上。
[0018]优选的，所有所述电涡流位移传感器探头为电参数和机械参数分别全部相同的电涡流位移传感器探头；所有所述谐振电容为参数相同的电容。
[0019]优选的，所有所述谐振电路为固有振荡频率与激励信号的频率相等的谐振电路，所述激励信号由所述激励源发生电路产生。
[0020]一种磁悬浮电机，包括:
[0021]所述磁悬浮电机本体，和上述任意一项所述的轴位置检测装置。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种轴位置检测装置和磁悬浮电机。轴位置检测装置包括:电涡流位移传感器探头组，和与所述电涡流位移传感器探头组相连接的集成式前置器；所述电涡流位移传感器探头组包括至少10个电涡流位移传感器探头，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，每个自由度至少设置有2个所述电涡流位移传感器探头。本实用新型提供的技术方案，提供集成式前置器，集成式前置器所占用的体积较小，相对于现有技术中每个探头对应一个前置器电路的方案，能够有效节省空间，方便集成化。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术中轴位置检测装置的结构图；
[0025]图2为本实用新型实施例提供的一种轴位置检测装置的结构图；
[0026]图3为本实用新型实施例提供的另外一种轴位置检测装置的结构图；
[0027]图4为本实用新型实施例提供的一种电涡流位移传感器探头差分布置的结构图；
[0028]图5为本实用新型实施例提供的集成式前置器的结构图；
[0029]图6为本实用新型实施例提供的集成式前置器中差分检波电路的结构图；
[0030]图7为本实用新型实施例提供的差分检波的波形图。
【具体实施方式】
[0031 ] 下面将结合现有技术和本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0033]请参阅图1，图1为现有技术中轴位置检测装置的结构图。如图1所示，现有技术中的轴位置检测装置，一般采用分立式设计方案，即一个探头对应一个前置器电路。现有技术中的这种分立式技术方案，由于每个探头对应一个前置器电路，造成前置器的体积较大，不利于集成化。
[0034]为此，本实用新型提供一种新的轴位置检测装置，用以解决上述现有技术中存在的不便于集成化的问题。
[0035]实施例
[0036]请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种轴位置检测装置的结构图。如图2所示，本实用新型实施例提供的轴位置检测装置，包括:
[0037]电涡流位移传感器探头组201，和与所述电涡流位移传感器探头组201相连接的集成式前置器202 ;
[0038]所述电涡流位移传感器探头组201包括至少10个电涡流位移传感器探头2011，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，每个自由度至少设置有2个所述电涡流位移传感器探头
2011ο
[0039]具体的，本实用新型实施例提供的轴位置检测装置，可选的，包括10个电涡流位移传感器探头2011，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，每个自由度设置有2个所述电涡流位移传感器探头2011。当然，本实用新型实施例提供的轴位置检测装置，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，任意一个自由度可以设置多于2个所述电涡流位移传感器探头2011，比如设置4个(需为偶数个)所述电涡流位移传感器探头2011。需要说明的是，在磁悬浮电机轴的5个自由度中，每个自由度设置有2个所述电涡流位移传感器探头2011，其实已经够用了。
[0040]具体的，本实用新型实施例提供的轴位置检测装置，所述磁悬浮电机轴同一个自由度所对应的所述电涡流位移传感器探头2011采用差分布置结构，即所述磁悬浮电机轴同一个自由度所对应的所述电涡流位移传感器探头2011之间存在其他自由度所对应的所述电涡流位移传感器探头2011。
[0041]请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的另外一种轴位置检测装置的结构图。如图3所示，所述电涡流位移传感器探头组集成在两个探头环203内，即所述电涡流位移传感器探头2011分布在两个探头环203内集成，具体的，可选的，其中，一个探头环203集成2个自由度的4个所述电涡流位移传感器探头2011，另一个探头环203集成3个自由度的6个所述电涡流位移传感器探头2011。所述两个探头环203分别设置在轴的两端，不与轴接触。
[0042]进一步的，请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的一种电涡流位移传感器探头差分布置的结构图。如图4所示，Xl探头和Χ2探头为同一自由度的两个电涡流位移传感器探头，Yl探头和Υ2探头为另外一自由度的两个电涡流位移传感器探头，可见，同一自由度的两个电涡流位移传感器探头，比如Xl探头和Χ2探头，采用差分布置。图中，轴与探头环之间的区域为二者之间的间隙，二者为非接触结构。
[0043]具体的，请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的集成式前置器的结构图。如图5所示，所述集成式前置器202包括:
[0044]与所述电涡流位移传感器探头组相连接的激励源发生电路2021 ;与每个所述电涡流位移传感器探头2011 —一对应的谐振电容C，每个所述电涡流位移传感器探头2011与所对应的谐振电容C并联，构成至少10组谐振电路2022，其中，所述磁悬浮电机轴的每个自由度对应至少两组谐振电路2022 ;至少5组差分检波电路2023，所述磁悬浮电机轴的每个自由度至少对应I组差分检波电路2023，同一自由度的所述差分检波电路2023与所对应的所述谐振电路2022相连接；以及至少5组放大滤波电路2024，所述磁悬浮电机轴的每个自由度至少对应I组放大滤波电路2024，同一自由度的所述放大滤波电路2024与所对应的所述差分检波电路2023相连接。
[0045]进一步的，为了更加清楚的阐述所述集成式前置器202的结构，下面以(本实用新型轴位置检测装置包括)10个电涡流位移传感器