一种悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统及应用的制作方法

技术特征：
1.一种悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，包括径向测试件、电涡流传感器、前置器和处理器，其中，电涡流传感器连接有前置器，前置器连接有处理器，前置器用于为电涡流传感器供电及检测解析电路，处理器用于处理电涡流传感器的测量结果。2.如权利要求1所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，径向测试件包括环形圆柱体，环形圆柱体外侧对称凸起设置有圆弧段，圆弧段与环形圆柱体同心；优选的，圆弧段设置有至少2段。3.如权利要求2所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，径向测试件为导体材料，硬质航空铝。4.如权利要求1所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，电涡流传感器选用高频反射式电涡流传感器。5.如权利要求3所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，电涡流传感器通过圆环状壳体固定于悬浮电机外壳，电涡流传感器螺纹贯穿连接于圆环状壳体和悬浮电机外壳。6.如权利要求5所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统，其特征在于，处理器包含差分电路、求和电路和脉冲计数器，用于处理电涡流传感器及对应前置器输出的电压信号；差分电路消除共模干扰信号；求和电路消除转子偏心对转速检测高、低电压的影响，保证在检测方向的正交方向转子存在偏移时，代表检测方向位移的电压信号维持不变；求和电路输出电压至脉冲计数器，脉冲计数器用于测速，根据单位时间内高电压脉冲的数量，得出当前电机转速。7.一种如权利要求6所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统的应用，其特征在于，操作步骤如下：(1)在壳体上采用差分结构布置4个电涡流传感器，相对的两个电涡流传感器为一组，4个电涡流传感器在平面内间隔90
°
，电涡流传感器的探头安装方向均指向转子中心轴线，用于检测径向测试件外表面的位移，径向测试件的位移即为转子位移；(2)径向测试件采用过盈配合安装固定在转子轴上，使径向测试件随转子同轴一起转动；(3)启动悬浮电机，电涡流传感器的探头采集所对方向的转子外表面信息，转子转动过程中，探头所对转子的外表面形状不断变化，探头采集到一系列高、低电压信号，将相对方向的电涡流传感器采集到的电压信号相加，即可得到幅值大小不变的电压信号，对该电压信号采用频率计数，即可得到转子转速。8.如权利要求7所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统的应用，其特征在于，步骤(1)中，电涡流传感器安装时进行零位调节，悬浮电机加工装配后，静态时受转子重力作用，转子不在径向圆心位置处，通过调零工装件固定径向测试件，使径向测试件与转子同轴，电涡流传感器探头事先针对径向测试件的材料及形状进行标定，得到径向测试件位移和电压之间的比例系数，测量时根据处理器得到的电压信号值即可求出电
涡流传感器所在方向的位移大小，根据位移大小，即可确定转子当前的悬浮位置；然后通过螺纹调节电涡流传感器探头的初始位置，当前置器输出电压为零时，完成零位调节；优选的，调零工装件包括一端开口的中空圆柱体，中空圆柱体底部中心位置设置有圆柱，中空圆柱体内径与圆环状壳体外径相同，圆柱直径与转子轴径相同。9.如权利要求8所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统的应用，其特征在于，步骤(1)中，在转子两端分别布置4个电涡流传感器，确定两端电涡流传感器的轴向安装距离l，两端对应方向电涡流传感器测出的位移差与轴向安装距离之比，即为转子在该方向偏转角度的正切值tanα，反正切计算即可得到转子的偏转角度α。10.如权利要求9所述的悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统的应用，其特征在于，步骤(3)中，对于相对方向的两个探头，其探头方向位移是相反的，而正交方向所受的偏心影响是相同的，所以将正对方向两个探头采集得到的位移数据相减，即可消除正交方向偏心的共模干扰。

技术总结
本发明涉及一种悬浮电机转子悬浮位置、偏转角度及转速一体化检测系统及应用，属于检测仪器技术领域。系统包括径向测试件、电涡流传感器、前置器和处理器，其中，电涡流传感器连接有前置器，前置器连接有处理器，前置器用于为电涡流传感器供电及检测解析电路，处理器用于处理电涡流传感器的测量结果。克服了现有技术中转子检测装置结构复杂、测量位置及转速检测精度差、分辨率低的技术问题。分辨率低的技术问题。分辨率低的技术问题。


技术研发人员：王丽 俞军涛 王松 李雪莲 王挺侹 宋玉美
受保护的技术使用者：山东大学威海工业技术研究院
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/10/29