专利名称：用于测量间隙的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量磁悬浮轨道的列车的悬浮磁铁与磁悬浮轨道的位 置固定的反应轨之间的间隙并产生给出该间隙的大小的间隙测量值的方 法。
背景技术：
这样的方法例如由Tansrapid —类的磁悬浮轨道而公知。为调节的目的 而测量间隙，从而使轨道列车能够总是保持在预定的距离范围内悬浮在轨 道上。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种实施成本很低的测量间隙的方法。
本发明的技术问题通过具有权利要求1特征的方法来解决。优选实施 方式在从属权利要求中给出。
按照本发明，为了形成间隙测量值，对由悬浮磁铁产生的磁场或对至 少 一个与此相关的测量参数进行分析。
本发明方法的主要优点在于，在其中无需有源测量组件，即例如不需 要自身产生磁场的测量组件，因为按照本发明的间隙测量是对反正也要由 悬浮磁铁产生的磁场分布进行分析，也就是说对于间隙测量例如不需要产 生额外的场。
通过按照本发明的对由悬浮^F兹铁产生的^f兹场的双重利用，使得该间隙 测量在结构上例如可以完全集成到悬浮磁铁中，由此降低了制造成本，特 别是安装成本。
优选在仅考虑由悬浮磁铁产生的磁场的情况下来确定间隙测量值。 按照本发明方法的特别优选的第一实施方式，通过调制施加在悬浮^兹 铁上的励磁电压来调制流过悬浮磁铁的励磁电流，基于该对励磁电压的调制来采集励磁电流的改变，并确定出给出由悬浮磁铁、反应轨以及间隙组 成的磁系统的电感的电感值，以及利用该电感值和励;兹电流值形成间隙测 量值。可以对电感值进行利用，因为间隙对》兹通并因此而对产生的电感有 决定性的影响。本发明方法的该第一变形的优点在于，整个间隙测量都可 以集成到悬浮磁铁的电子控制装置或控制电路中，从而使间隙测量的硬件 成本很低。
优选在考虑励磁电流值的时间变化以及励磁电压的变化的情况下来根
据下式计算所述电感值 L =(AUm*At)/AIm
其中，AUm是励磁电压的变化，AIm是励磁电流的变化，而At表示励磁电 流变化所需的时间。
为了获得间隙测量值，优选引入其中包括对于不同电感和励磁电流值 或者说对于相应的测量值对的间隙值的、预先确定的特征曲线族。
优选借助先前实施的对悬浮磁铁和反应轨针对不同间隙大小的测量， 或借助对结构相同的悬浮磁铁和结构相同的反应轨进行的测量，或借助对 包括悬浮磁铁、反应轨和间隙的磁系统的模拟来产生特征曲线族。
在高励磁电流时首先可能出现的问题是，由于悬浮磁铁和/或反应轨的 不兹铁中的饱和状态而使间隙测量失真例如电感与间隙间的对应失去唯一 性。为此具有优点的是，当励磁电流值低于预先给定的边界时将以所述方 式从特征曲线族中读出的间隙值作为间隙值测量值继续使用，而对于高于 该边界的励一磁电流值则继续进行测量。
优选在该继续测量的范围内，利用无源磁场传感器测量由悬浮磁铁引 起的总磁通或其中的部分磁通以形成磁通测量值，以及借助该磁通测量值 和励磁电流值推导出第二间隙值。无源磁场传感器指自身不产生磁场仅对 存在的磁场进行测量的传感器。
作为总》兹通的一部分例如测量漏》兹通或引起悬浮的有效石兹通。
优选通过引入其中包括对于不同-兹通测量值和励-兹电流值或者说对于 相应的测量对的间隙值的、预先确定的第二特征曲线族来获得第二间隙值。 该第二特征曲线族优选利用先前实施的对悬浮磁铁和反应轨针对不同间隙
大小的测量，或借助对结构相同的悬浮磁铁和结构相同的反应轨进行的测
7量，或借助对包括悬浮磁铁、反应轨和间隙的磁系统的模拟来产生。
在第 一特征曲线族提供两种可能的不同间隙值的情况下，优选将第一 特征曲线族的与所述第二间隙值更靠近的间隙值用作间隙测量值。
替代地，在第一特征曲线族提供两种可能的不同间隙值的情况下，还 可以将第一特征曲线族的与所述第二间隙值上更靠近的间隙值与该第二间 隙值求平均来形成最终的间隙测量值。
按照本发明方法的特别优选的第二实施方式，利用无源磁场传感器测 量由励;兹电流引起的》兹通以形成;兹通测量值，并借助该-兹通测量值和励》兹 电流值形成间隙测量值。
作为磁通例如可以测量总磁通、漏磁通、引起悬浮的有效磁通。
优选通过引入其中包括对于不同》兹通测量值和励;兹电流值或对于相应 的测量值对的间隙值的、预先确定的特征曲线族来获得间隙测量值。
这样的特征曲线族优选利用先前实施的对悬浮磁铁和反应轨针对不同 间隙大小的测量，或借助对结构相同的悬浮磁铁和结构相同的反应轨进行 的测量，或借助对包括悬浮磁铁、反应轨和间隙的磁系统的模拟来产生。
按照本发明方法的特别优选的第三实施方式，利用第 一无源^磁场传感 器测量由悬浮磁铁引起的第 一磁通以形成第 一磁通测量值，利用第二无源 磁场传感器测量由悬浮磁铁引起的、与该第 一磁通不同的第二磁通以形成 第二》兹通测量值，以及通过弓1入其中包括针对不同的第 一磁通和第二磁通 或者说针对相应的测量值对的间隙值的、预先确定的特征曲线族来获得间 隙测量值。
例如，第一磁通通过由悬浮磁铁引起的总磁通来形成，第二磁通由有 效磁通或由由悬浮磁铁引起的漏磁通形成。
替代地，还可以由由悬浮磁铁引起的有效磁通来形成第一磁通，而由 由悬浮磁铁引起的漏磁通形成第二磁通。
特征曲线族优选借助先前实施的对悬浮磁铁和反应轨针对不同间隙大 小的测量，或借助对结构相同的悬浮磁铁和结构相同的反应轨进行的测量， 或借助对包括悬浮磁铁、反应轨和间隙的磁系统的模拟来产生。
此外本发明还涉及一种用于测量磁悬浮轨道的列车的悬浮磁铁与磁悬 浮轨道的位置固定的反应轨之间的间隙并产生给出该间隙的间隙测量值的 装置。对此本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够以非常低的成本制 造的用于测量间隙的装置。
本发明的该技术问题是这样解决的该装置具有分析装置，其为了确 定间隙测量值而对由悬浮磁铁产生的磁场或对至少 一个与此相关的测量值 力口以考虑、。
关于本发明装置的优点参见以上结合本发明方法的实施例的优点，因
为本发明方法和装置的优点基本上是对应的。
优选在仅考虑由悬浮磁铁产生的磁场的情况下来确定间隙测量值。 按照本发明装置的特别优选的第 一实施方式，分析装置具有 -信号源，产生用于调制施加在悬浮磁铁上的励磁电压的调制电压； -与悬浮磁铁连接的测量装置，用于测量通过经调制的励磁电压引起
的厉力》兹电 流;
-与该测量装置连接的测量值形成装置，其在考虑由于励磁电压调制 造成的励磁电流的时间变化的情况下，确定描述包括悬浮磁铁、反应轨以 及间隙的磁系统的电感的电感值，并利用该电感值和励;兹电流值形成间隙
测量值。
该测量值形成装置例如可以由计算装置构成并例如包含在控制装置中。
优选测量值形成装置包括存储装置或与存储装置相连，在该存储装置 中存储预先确定的特征曲线族，在该特征曲线族中包括针对不同电感和励 》兹电流值的间隙值。
根据本发明装置的特别优选的第二实施方式，分析装置具有
-测量装置，用于测量流过悬浮磁铁的励磁电流；
-无源磁场传感器，用于测量由励磁电流引起的磁通以形成磁通测量
值；
-测量值形成装置，其利用磁场传感器的磁通测量值和测量装置的励 》兹电流值形成间隙测量值。
根据该第二实施方式，优选测量值形成装置包括存储装置或与存储装
置相连，在该存储装置中存储预先确定的特征曲线族，其中包括针对不同 》兹通测量值和励/磁电流值的间隙值。
按照本发明装置的特别优选的第三实施方式，分析装置具有-第一无源磁场传感器，用于测量由悬浮磁铁引起的第一磁通以形成
第一;兹通测量值；
-第二无源磁场传感器，用于测量由悬浮磁铁引起的与该第一磁通不 同的第二磁通以形成第二磁通测量值；以及
-测量值形成装置，其利用该第一磁通测量值和第二磁通测量值形成 间隙测量值。
根据该第三实施方式，优选测量值形成装置包括存储装置或与存储装
置相连，在该存储装置中存储预先确定的特征曲线族，其中包括针对不同 的第 一 和第二励;兹电流值的间隙值。
为确定间隙而引入其磁场的悬浮磁铁可以由支撑磁铁的一个或多个单 极构成，或者由支撑^f兹铁的全部单极的整体来形成。
与分析装置的具体实施方式
无关，根据本发明的第一、第二、第三实 施方式或其它变形，当分析装置构成为悬浮磁铁的一体化的组成部分时， 都具有组件数最少的优点。
如从以上实施方式中可以看到的，有多种用于形成间隙测量值的优选 测量变量。当利用两个或多个测量变量来分别形成单独的间隙测量值再将 得到的单独间隙测量值进行平均以形成最终的间隙测量值时，能够简单并 由此而具有优点地形成非常准确的测量结果。在形成平均值时可以对单独 的间隙测量值同等加权地加以考虑；还可以对每个引入的测量变量优选首 先量化地确定相应的测量准确性，然后在考虑相应的测量准确性的情况下 对这些单独的间隙测量值进行平均。优选具有较高测量准确性的变量的权 重高于具有较低测量准确性的变量。
以下结合实施例对本发明进行详细说明。图中举例示出 图1示意性示出磁悬浮轨道的磁支撑系统的原理图， 图2示出用于测量间隙的装置的第一实施例，其中，确定并考虑支撑 系统的电感，
图3举例示出用于确定支撑系统的电感的电流和电压变化， 图4举例示出特征曲线族，从该特征曲线族中根据支撑系统的电感以 及悬浮磁铁的励磁电流读出间隙值，图5示出用于测量间隙的装置的第二实施例，其中，考虑支撑系统的 电感以及悬浮磁铁的磁通和悬浮磁铁的励磁电流，
图6示出用于测量间隙的装置的第三实施例，其中，考虑悬浮磁铁的 第二磁通、悬浮磁铁的励磁电流和支撑系统的电感，
图7示出用于测量间隙的装置的第四实施例，其中，考虑悬浮磁铁的
两个石兹通以及悬浮》兹铁的励》兹电流，
图8示出用于测量间隙的装置的第五实施例，其中，考虑悬浮磁铁的
一个磁通以及悬浮磁铁的励磁电流，
图9示出用于测量间隙的装置的第六实施例，其中，考虑悬浮磁铁的 两个磁通，
图IO示出用于测量间隙的装置的第七实施例，其中，测量在支撑,兹铁 的单极上进行。
为清楚起见，在图1至10中对相同或相似的组件采用相同的附图标记。
具体实施例方式
图1举例示出具有悬浮磁铁20的磁支撑系统10。悬浮磁铁20具有绕 该悬浮磁铁20缠绕的励磁绕组30。悬浮磁铁20属于图1中未示出的磁悬 浮轨道的轨道列车。
位置固定的反应轨40通过间隙S与悬浮磁铁20分开，反应轨40属于 图1中未示出的磁悬浮轨道的轨道一侧的装置。
当电流(以下称为励石兹电流Imag )流过励/磁绕组30时产生》兹通。由励 石兹绕组30产生的总》兹通Bg包括穿过间隙S并流经反应轨40的有效^兹通 Bn,以及对该支撑系统不起作用也就是丟失的漏》兹通Bs,由此下式成立
Bg = Bs + Bn。
为了测量反应轨40和悬浮磁铁20之间的间隙S,可以采用不同的测量 变量，这些变量考虑用于确定间隙测量值的、由悬浮磁铁产生的磁场。
图2示出用于测量间隙S的装置的第一实施例，其中，确定并考虑磁 支撑系统10的电感L。可以看出，悬浮^f兹铁20可以在整体上由支撑^t铁的 多个单极构成。替代地，还可以借助一个单极来实施以下描述的测量方法 在这种情况下为测量引入的悬浮,兹铁由一个这样的单极构成。
从图2可以看到分析装置100，其与悬浮磁铁20连接。分析装置100具有信号源110，信号源110在输出端与耦合输入装置120的输入端E120a 连接。耦合输入装置120的另一输入端E120b与控制电压源130连接，控 制电压源130提供用于产生反应轨40和悬浮磁铁20之间预先给定的间隙S 的电压Ua。为了进行控制，控制电压源130通过控制导线140与用未示出 的计算装置实现的控制装置150连接。
耦合输入装置120具有加法器160，加法器160在输入端与耦合输入装 置120的两个输入端E120a和E120b连接、在输出端与放大器170连接。 放大器170的输出端例如可以构成耦合输入装置120的输出端A120。
耦合输入装置120的输出端A120与悬浮磁铁20的励磁绕组30连接， 在此为清楚起见仅示意性地以方块示出励磁绕组30。
测量装置180与励;兹绕组30连接，对由耦合输入装置120输出的、施 加在悬浮磁铁20上的励磁电压Umag和流过悬浮磁铁20的励磁电流Imag 进行测量并产生相应的励;兹电流值Imag，和励石兹电压值Umag，。
测量装置180在输出端与控制装置150连接，控制装置150对测量值 Imag，和Umag，进行分析，并在输出端产生表征间隙S大小的间隙测量值 Sm。
存储装置190与控制装置150连接，在其中以L-Imag特征曲线族195 的形式存储了用于形成间隙测量值Sm的特征曲线族。 根据图2的装置例如如下运行
控制装置150控制控制电压源130使其产生输出电压Ua。通过输出电 压Ua在悬浮磁铁20中产生有效磁通Bn (参见图1 )，该有效磁通Bn导致 反应轨40与悬浮磁铁20之间的间隙S。该控制借助通过控制导线140的控 制信号ST1实现。
控制装置150通过另一控制导线200产生另一控制信号ST2,该控制 信号ST2到达信号源110，信号源IIO据此产生具有预先给定的周期长度T 和振幅AUm的矩形信号AU(t)。优选矩形信号AU(t)的振幅AUm在绝对值上 小于控制电压源130的输出电压Ua，因为矩形信号AU(t)仅用于测量而非用 于"承载，，或造成间隙S。由此，在耦合输入装置120的输出端A120形成 按照下式的悬浮》兹l失20的励石兹电压Umag(t):
Umag(t) = Ua+AU(t)
12励磁电压Umag的相应时间变化在图3示出。
基于由悬浮磁铁20、间隙S以及反应轨40构成的磁支撑系统10的电 感L,励磁电流变化Imag(t)由下式得出
Umag(t) = L*dlmag(t)/dt
励磁电流的变化同样在图3示出。
现在可以相对简单地计算磁支撑系统10的电感L，其中，按照下式对 A力/f兹电流变化Imag进4亍分片斤
L =(AUm*At)/AIm L =(AUm*T/2)/AIm
其中，AUm为励磁电压的变化，AIm为励磁电流的变化，而At为励;兹电流 变化需要的时间。
电感L是间隙S的表征参数，因为总磁通Bg与间隙S相关，因此可 以通过分析电感L来确定间隙S。
图4举例示出L-Imag特征曲线族195，该特征曲线族适于才艮据电感L 和励/磁电流Imag来确定间隙S 。可以看到对于不同间隙值的多条特征曲线。
在图4的例子中可以看出，对于低于约17A的励磁电流Imag，根据相 应的励石兹电流Imag和相应的电感L可以有唯一的间隙S的对应，由此可以 借助励/磁电流Imag和电感L的测量值来确定间隙S。如果例如测得励-磁电 流lmag二10A以及电感L=0.8H,则间隙S约为10mm。如果在该励》兹电流 Imag=10A的情况下测得电感L=0.4H，则间隙S约为30mm。
因此控制装置150能够从L-Imag特征曲线族195根据电感L和励磁电 流Imag读出间隙测量值Sml ，并将其作为间隙测量值Sm在输出端输出。
在按照图4的L-Imag特征曲线族195中，例如从以下出发对于大于 约17A的励磁电流，在悬浮》兹铁20的^兹体和/或反应轨40的；兹体中出现饱 和现象，并且因此函数L—Imag, S)不再唯一。例如当励磁电流为17A电感 L约为0.9H时，间隙可以是2mm,也可以是4mm ，因为对于间隙为2mm 的曲线和对于间隙为4mm的曲线在该位置上或者说对该测量值对(17A; 0.9H)相交。
为了在超过17A的大励磁电流Imag的情况下也能进行唯一而可靠的间
13隙测量，按照第二实施例，除了已述的根据电感L的间隙测量还实施提供
第二间隙值Sm2的其它测量。图5举例示出相应的装置。从中可以看出， 在控制装置150上连接了有源或优选是无源的磁场传感器300 (例如霍尔探 针(Hallsonde)或磁阻传感器)，》兹场传感器300对悬浮磁铁20的;兹通、 即有效磁通Bn、总磁通Bg或漏磁通Bs进行测量并形成磁通测量值Bm。
在这种情况下，在存储装置190中还存储Bm-Imag特征曲线族310形 式的第二特征曲线族，其中包含与间隙相关的、对于不同^f兹通测量值Bm和 所属的励磁电流值Imag的间隙值。
控制装置150由此在引入Bm-Imag特征曲线族310的情况下对^兹场传 感器300的磁通测量值Bm和励^兹电流Imag进行分析，并从Bm-Imag特征 曲线族310读出第二间隙值Sm2。
将该第二间隙值Sm2与可能的L-Imag特征曲线族195的间隙值Sml 相比较，并将L-Imag特征曲线族195的间隙值Sml中与该第二间隙值Sm2 一致性最好的间隙值Sml作为间隙测量值Sm输出。替代地，还可以将该 第二间隙值Sm2和与之一致性最好的第一间隙值Sml按照下式进行平均
Sm= ( Sml十Sm2 ) /2。
为了进一步提高测量准确性还可以采用另一个有源或无源的磁场传感 器，如结合图6描述的。
在该第三实施例中，与控制装置150连接的除了第一有源或优选为无 源的磁场传感器300 (例如霍尔元件)外，还有第二有源或优选为无源的磁 场传感器400(例如霍尔元件)，其测量第二》兹通、即与第一;兹场传感器300 不同的另一磁通。第二磁场传感器400根据第一磁场传感器300测量的^兹 通的类型来测量有效磁通Bn、总磁通Bg或漏磁通Bs以形成第二磁通测量 值Bm2。
在这种情况下，在存储装置190中还存储Bm-Bm2特征曲线族410形 式的第三特征曲线族，其中包含与间隙相关的、对于不同磁通测量值对Bm 和Bm2的间隙^i Sm3。
由此，在引入Bm-Bm2特征曲线族的情况下控制装置150此外还对第 二磁场传感器400的第二磁通测量值Bm2进行分析，并且从Bm-Bm2特征 曲线族中读出第三间隙值S m3 。
可以将该第三间隙值Sm3与其它间隙值Sml和Sm2求平均。为此优选将第二间隙值Sm2和/或第三间隙值Sm3与L-Imag特征曲线族195的可 能的间隙值Sm 1相比较，并将L-Imag特征曲线族的间隙值Sm 1中与该两 个间隙值Sm2和Sm3 —致性最好的间隙值Sml与该两个间隙值Sm2和Sm3 按照下式进行平均
Sm= (Sml+Sm2+Sm3) /3。
图7示出分析装置100的第四实施例。在该实施例中控制装置150仅 借助Bm-Imag特征曲线族310和Bm-Bm2特征曲线族410来确定间隙测量 值Sm，其中，控制装置150根据励磁电流Imag和磁通值Bm从Bm-Imag 特征曲线族310中读出间隙值Sm2,并根据磁通值Bm和Bm2从Bm-Bm2 特征曲线族410中读出间隙值Sm3。然后将该两个间隙值Sm2和Sm3按照 下式进行平均以形成间隙测量值Sm:
Sm= ( Sm2十Sm3 ) /2。
两个磁场传感器300和400优选为无源传感器(例如霍尔元件)。
图8示出分析装置100的第五实施例。在该实施例中控制装置150仅 借助Bm-Imag特征曲线族310来确定间隙测量值Sm，其中，控制装置150 根据励磁电流Imag和;兹通值Bm从Bm-Imag特征曲线族310中读出间隙值 Sm2并将其作为间隙测量值Sm输出。在此^f兹场传感器300优选为无源传感 器(例如霍尔元件)。
图9示出分析装置100的第六实施例。在该实施例中控制装置150仅 借助Bm-Bm2特征曲线族410来确定间隙测量值Sm，其中，控制装置150 #>据两个优选为无源的；兹场传感器300和400 (例如霍尔元件)的》兹通值 Bm和Bm2从Bm-Bm2特征曲线族410中读出间隙值Sm3,并将其作为间 隙测量值Sm输出。
图IO示出用于测量间隙S的装置的第七实施例。在该实施例中悬浮磁 铁20由支撑,兹铁600的单极构成。分析装置100测量该单极上的励》兹电流 Imag和励》兹电压Umag，并利用无源》兹场传感器300的和/或通过测量脉冲 形成的有源,兹场传感器400的磁通测量值确定间隙测量值Sm。箭头P表示 磁悬浮轨道的行驶方向。
在按照图IO的例子中，可以对支撑磁铁600的每个单极并由此是冗余 地确定各间隙。由于支撑磁铁600的极靴的宽度在行驶方向上大于极隙的 宽度，因此可以用所描述的、基于励磁电流Imag和励磁电压Umag的测量
15方法轻易地抑制由.良应勒j 40的沟槽产生的测量信号的波动(Ripple )，因为
其相对于在极隙区域内的测量来说可以有较大的未受干扰的整体长度。附图标记列表
10磁支撑系统(magnetisches Tragesystem ) 20悬浮;兹4失 30励/磁绕组
40反应轨(Reaktionsschiene)
100分析装置
110信号源
120耦合输入装置
130控制电压源
140控制导线
150控制装置
160加法器
170放大器
180测量装置
190存储装置
195 L-Imag特征曲线族
200其它控制导线
300磁场传感器
310 Bm- Imag特征曲线族
400-兹场传感器
410 Bm-Bm2特征曲线族
600支撑-磁铁
Sml间隙<直
Sm2间隙4直
Sm3间隙it
Sm间隙测量值
Imag励磁电流(Magnetstrom)
Imag，励磁电流值
Umag励磁电压(Magnetspannung)
Umag，厉力/磁电压测量4直
17Ua输出电压
Bg总磁通(Gesamtfluss)
Bn有效磁通
Bs漏磁通
S间隙
L电感
STl控制信号ST2其它控制信号T周期长度△Um振幅△U(t)矩形信号P^亍^史方向
权利要求
1. 一种测量磁悬浮轨道的列车的悬浮磁铁(20)与磁悬浮轨道的位置固定的反应轨(40)之间的间隙(S)并产生给出该间隙的大小的间隙测量值(Sm)的方法，其特征在于，为了形成该间隙测量值，对由该悬浮磁铁(20)产生的磁场(Bn，Bg，Bs)或对至少一个与此相关的测量值(L，Bm，Bm2)进行分析。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过调制施加在悬浮磁铁上的励磁电压(Umag)来调制流过悬浮磁铁 的厉力不兹电;克(Imag);基于该对励》兹电压的调制(AUm)来采集励;兹电流的改变(AIm)，并 确定出描述由悬浮磁铁、反应轨以及间隙构成的磁系统的电感的电感值 (L);以及利用该电感值(L)和励-兹电流值(Imag)形成间隙测量值。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在考虑励磁电流值的时 间变化以及励磁电压的变化的情况下计算所述电感值。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，.其特征在于，通过引入其中包括 对于不同电感(L)和励石兹电流值(Imag)的间隙值(Sml)的、预先确定 的特征曲线族(195)来获得所述间隙测量值。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，对于低于 预先给定的边界的励磁电流值将以这种方式从特征曲线族中读出的间隙值(Sml)作为间隙值测量值(Sm)继续使用，而对于高于该边界的励磁电 流值继续进行测量。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在该继续测量的范围内，利用无源磁场传感器(300)测量由悬浮磁铁 引起的总磁通(Bg )或其中的部分磁通(Bs, Bn )以形成磁通测量值(Bm); 以及借助该磁通测量值(Bm)以及所述励磁电流值(Imag)推导出第二间 隙值(Sm2 )。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过引入其中包括对于不同》兹通测量值(Bm)和励^兹电流值(Imag)的间隙值(Sm2 )的、预先 确定的第二特征曲线族(310)来获得所述第二间隙值(Sm2)。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在第一特征曲线族 提供两种可能的不同间隙值的情况下，将第一特征曲线族的与所述第二间 隙值更靠近的间隙值与该第二间隙值求平均，以形成间隙测量值。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用无源磁场传感器(300)测量由流过悬浮磁铁的励磁电流(Imag) 引起的磁通以形成磁通测量值(Bm);以及借助该-兹通测量值(Bm)以及所述励^磁电流值(Imag)形成间隙测量 值(Sm2 )。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过引入其中包括对于 不同^F兹通测量值(Bm)和励》兹电流值(Imag)的间隙值(Sm2 )的、预先 确定的特征曲线族(310)来获得所述间隙测量值。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用第一无源磁场传感器(300)测量由悬浮磁铁引起的第一磁通以形 成第一磁通测量值(Bm)，以及利用第二无源磁场传感器(400)测量由悬 浮磁铁引起的、与该第 一磁通不同的第二磁通以形成第二磁通测量值 (Bm2),以及通过引入其中包括针对第一磁通(Bm)和第二磁通(Bm2)的不同测 量值对的间隙值(Sm2)的、预先确定的特征曲线族(410)来获得间隙测 量值。
12. —种用于测量磁悬浮轨道的列车的悬浮磁铁(20 )与磁悬浮轨道的 位置固定的反应轨(40)之间的间隙(S)并产生给出该间隙的大小的间隙 测量值(Sm)的装置，其特征在于，该装置具有分析装置(100)，用于对由该悬浮磁铁(20)产生的磁场 (Bg, Bn, Bs)或对至少一个与此相关的测量值(L，Bm, Bm2)进行分析 以产生该间隙测量值。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分析装置(100)具有信号源(110),产生用于调制施加在悬浮磁铁上的励磁电压(Umag)的调制电压(AU(t));与悬浮磁铁连接的测量装置(180),用于测量通过经调制的励磁电压 (Umag)引起的A力》兹电流(Imag);与该测量装置连接的测量值形成装置(150)，其在考虑由于励磁电压 调制造成的励磁电流的时间变化(AI)的情况下，确定出描述由悬浮磁铁、 反应轨以及间隙构成的；兹系统的电感的电感值(L)，并利用该电感值和励 磁电流值(Imag)形成间隙测量值。
14. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分析装置具有 测量装置(180)，用于测量流过悬浮磁铁(20)的励磁电流(Imag); 无源磁场传感器(300)，用于测量由励磁电流引起的磁通以形成磁通测量值(Bm);测量值形成装置(150)，其利用磁场传感器的磁通测量值(Bm)和测 量装置的励磁电流值(Imag，)形成间隙测量值(Sm)。
15. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分析装置具有 第一无源磁场传感器(300)，用于测量由悬浮磁铁(20)引起的第一》兹通以形成第一^兹通测量值(Bm);第二无源磁场传感器(400)，用于测量由悬浮磁铁(20)引起的与该 第 一磁通不同的第二磁通以形成第二磁通测量值(Bm2 );以及测量值形成装置，其利用该第一磁通测量值(Bm)和第二磁通测量值 (Bm2)形成间隙测量值(Sm)。
16. 根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述分 析装置(100)具有信号源(110)，产生用于调制施加在悬浮磁铁上的励磁电压(Umag) 的调制电压(AU(t));与悬浮磁铁连接的测量装置(180),用于测量通过经调制的励磁电压 (Umag)引起的励磁电流(Imag);第一无源磁场传感器(300)，用于测量由励磁电流引起的第一磁通以 形成第一-兹通测量值(Bm);第二无源磁场传感器(400)，用于测量由悬浮磁铁(20)引起的与该 第 一磁通不同的第二磁通以形成第二磁通测量值(Bm2 );与该测量装置连接的测量值形成装置(150)，-其在考虑由于励磁电压调制造成的励磁电流的时间变化(AI)的情况 下，确定出描述由悬浮磁铁、反应轨以及间隙的磁系统的电感的电感值(L )， 并利用该电感值和励^磁电流值(Imag)形成第一间隙值(Sml )，-其利用第一磁场传感器(300)的第一磁通测量值(Bm)和测量装置 的励磁电流值(Imag，)形成第二间隙值(Sm2)，-其利用该第一磁通测量值(Bm)和第二^兹通测量值(Bm2)形成第 三间隙测量值(Sm3 )，以及-其利用这三个间隙值(Sml，Sm2,Sm3)产生间隙测量值。
全文摘要
本发明涉及一种测量磁悬浮轨道的列车的悬浮磁铁(20)与磁悬浮轨道的位置固定的反应轨(40)之间的间隙(S)并产生给出该间隙的大小的间隙测量值(Sm)的方法。按照本发明，为了形成该间隙测量值，对由该悬浮磁铁(20)产生的磁场(Bn，Bg，Bs)或对至少一个与此相关的测量值(L，Bm，Bm2)进行分析。
文档编号B60L13/06GK101511632SQ200680055801
公开日2009年8月19日 申请日期2006年9月12日 优先权日2006年9月12日
发明者罗伯特·施米德 申请人:西门子公司