专利名称：用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置。
背景技术：
磁悬浮轴承是依靠磁场进行悬浮的轴承。因其完全悬浮，具有摩擦力小的突出优点。因此特别适合于需要高精度旋转的场合使用，例如捷联惯导旋转调制时作为高精度的转动机构使用。进行旋转调制时，需要将处于轴承上的陀螺与加速度计的信息传输到外部，而外部也需要将控制信号传输到轴承上。因为悬浮轴承本身完全悬浮，通讯也需要采用非接触的方式进行。轴承的另一个特点是处于高速旋转状态，因此在实现非接触式通讯的同时还需要结合高速旋转的特点。常用的非接触式通讯有(1)WLAN，(2)蓝牙。WLAN通讯速率高，但功耗较大，不适用于这种对能量供给也有严格要求的场合。蓝牙通讯速率适中，功耗较低，但蓝牙和WLAN都存在高速旋转时信号容易丢失的缺点。
发明内容
为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种在高速旋转时信号不易丢失的用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置。用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，包括第一通讯单元和第二通讯单元，第一通讯单元和第二通讯单元均包括发射信号的发光二极管和接受来自对应的发光二极管信号的光敏三极管；第一通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的端面上；第二通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的端面上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上；发光二极管均设置于磁悬浮轴承的中心位置。进一步，第一通讯单元中、发光二极管固定在磁悬浮轴承的前端面，光敏三极管设置在固定基座上；第二通讯单元中，光敏三极管固定在磁悬浮轴承的后端面上，发光二极管设置在固定基座上。或者，第一通讯单元的发光二极管和第二通讯单元的光敏三极管固定于磁悬浮轴承的同一个端面上，同一个通讯单元的发光二极管和光敏三极管之间设有能够将发光二极管发出的光信号汇聚到对应的光敏三极管的凸透镜。进一步，第一通讯单元和第二通讯单元共用一个凸透镜，第一通讯单元的发光二极管发出的光信号经所述的凸透镜汇聚到第一通讯单元的光敏三极管中；第二通讯单元的发光二极管发出的光信号经所述的凸透镜汇聚到第二通讯单元的光敏三极管中。进一步，所述的发光二极管为高速红外发光二极管。本发明的技术构思是采用光电转换方式进行通讯，采用高速红外发光二极管作为信号发射端保证了通讯的速度和抗干扰性。
本发明具有功耗低，不受磁悬浮轴承高速旋转干扰，在高速旋转时信号不易丢失的优点。
图I是两个通讯单元安装于磁悬浮轴承的不同端面的示意图。图2是两个通讯单元安装于磁悬浮轴承的相同端面的示意图。
具体实施例方式实施例一
参照图I
用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，包括第一通讯单元A和第二通讯单元B，第一通讯单元A和第二通讯单元B均包括发射信号的发光二极管和接受来自对应的发光二极管的信号的光敏三极管；第一通讯单元A的光敏三极管固定在磁悬浮轴承3的固定基座4上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承3的端面上；第二通讯单元B的光敏三极管固定在磁悬浮轴承3的端面上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承3的固定基座4上；发光二极管均设置于磁悬浮轴承3的中心位置。第一通讯单元A中、发光二极管Al固定在磁悬浮轴承3的前端面，光敏三极管A2设置在固定基座4上；第二通讯单元B中，光敏三极管B2固定在磁悬浮轴承3的后端面上，发光二极管BI设置在固定基座4上。所述的发光二极管Al、BI为高速红外发光二极管。磁悬浮轴承3由固定基座4上的磁悬浮机构进行悬浮，磁悬浮轴承3的两端面与固定基座4之间存在小的缝隙。在磁悬浮轴承3的后端面圆心位置安装高速红外发光二极管Al，与后端面有小缝隙的固定基座上安装光敏三极管A2，磁悬浮轴承3的后端面用于信号的发送。在磁悬浮轴承3的前端面圆心位置安装光敏三极管B2，与前端面有小缝隙的固定基座4上安装高速红外发光二极管BI，磁悬浮轴承3的前端面用于信号的接收。因两个通讯单元A、B的发光二极管或光敏三极管均安装在磁悬浮轴承3的圆心位置，旋转不会造成安装在磁悬浮轴承3上的高速红外发光二极管和光敏三极管的位移，从而可以可靠的实现非接触式通讯。本发明的技术构思是采用光电转换方式进行通讯，采用高速红外发光二极管作为信号发射端保证了通讯的速度和抗干扰性。本发明具有功耗低，不受磁悬浮轴承高速旋转干扰，在高速旋转时信号不易丢失的优点。实施例二
参照图2
本实施例与实施例一的区别在于第一通讯单元A的发光二极管Al和第二通讯单元B的光敏三极管B2固定于磁悬浮轴承3的同一个端面上，磁悬浮轴承3与固定基座4之间设有能够将同一通讯单元的发光二极管发出的光信号汇聚到对应的光敏三极管的凸透镜5。 第一通讯单元A和第二通讯单元B共用一个凸透镜5，第一通讯单元A中，发光二极管Al固定在磁悬浮轴承3的端面上、光敏三极管A2设置在固定基座4上；第二通讯单元B中，发光二极管BI设置在固定基座4上、光敏三极管B2固定在磁悬浮轴承3的端面上。本实施例与实施例一的最大区别是信号传输在磁悬浮轴承的一个端面实现。在磁悬浮轴承3的任意端面的圆心位置安装第二通信单元B的光敏三极管B2，在固定基座4的正对上述第二通信单元B的光敏三极管B2的位置安装第一通讯单元A的光敏三极管A2。而在磁悬浮轴承3端面的圆心附近安装第一通信单元A的高速红外发光二极管Al，在固定基座4上安装第二通讯单元B的高速红外发光二极管BI。在磁悬浮轴承3和固定基座4之间安装凸透镜5。保证安装好凸透镜5后，凸透镜5的焦距正好在磁悬浮轴承3的圆心位置和固定基座4上安装光敏三极管A2、B2的位置。这样，在旋转过程中，虽然高速红外发光二极管Al、A2存在偏心，但通过凸透镜5后，光仍将聚焦在圆心位置的光敏三极管BI、B2上。本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护 范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求
1.用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，其特征在于包括第一通讯单元和第二通讯单元，第一通讯单元和第二通讯单元均包括发射信号的发光二极管和接受来自对应的发光二极管的信号的光敏三极管；第一通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的端面上；第二通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的端面上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上；发光二极管均设置于磁悬浮轴承的中心位置。
2.如权利要求I所述的用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，其特征在于第一通讯单元中、发光二极管固定在磁悬浮轴承的前端面，光敏三极管设置在固定基座上；第二通讯单元中，光敏三极管固定在磁悬浮轴承的后端面上，发光二极管设置在固定基座上。
3.如权利要求I所述的用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，其特征在于；第一通讯单元的发光二极管和第二通讯单元的光敏三极管固定于磁悬浮轴承的同一个端面上，同一个通讯单元的发光二极管和光敏三极管之间设有能够将发光二极管发出的光信号汇聚到对应的光敏三极管的凸透镜。
4.如权利要求3所述的用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，其特征在于第一通讯单元和第二通讯单元共用一个凸透镜，第一通讯单元的发光二极管发出的光信号经所述的凸透镜汇聚到第一通讯单元的光敏三极管中；第二通讯单元的发光二极管发出的光信号经所述的凸透镜汇聚到第二通讯单元的光敏三极管中。
5.如权利要求1-4之一所述的用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，其特征在于所述的发光二极管为高速红外发光二极管。
全文摘要
用于磁悬浮轴承的非接触式通讯装置，包括第一通讯单元和第二通讯单元，第一通讯单元和第二通讯单元均包括发射信号的发光二极管和接受来自对应的发光二极管的信号的光敏三极管；第一通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的端面上；第二通讯单元的光敏三极管固定在磁悬浮轴承的端面上、且发光二极管固定在磁悬浮轴承的固定基座上；发光二极管均设置于磁悬浮轴承的中心位置。本发明具有功耗低，不受磁悬浮轴承高速旋转干扰，在高速旋转时信号不易丢失的优点。
文档编号F16C33/04GK102644670SQ20111043844
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月24日 优先权日2011年12月24日
发明者宋开臣, 康力 申请人:浙江大学