新型磁懸浮軸承均勻性測試儀

電子信息工程論文編號:DZXX055  論文字數:13183,頁數:37

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 磁懸浮軸承的發展介紹 1
1.2本課題的研究意義 1
第2章 磁懸浮軸承的結構和原理 3
2.1磁懸浮系統工作原理 3
2.2軸向磁懸浮軸承 3
2.3磁力軸承的數字PID控制 4
2.4控制的硬件電路 5
2.4.1  系統硬件電路結構 5
2.4.2　信號輸入 6
2.4.3　信號處理 6
2.4.4　信號輸出 6
第3章 系統的實現方案 8
3.1系統實現原理方案及要求 8
3.2本系統設計方案 8
第4章 霍爾傳感器結構原理 10
4.1工作原理 10
4.2 結構及其特性分析 11
4.2.1 材料與結構 11
4.2.2 主要技術參數 11
4.2.3 霍爾傳感器測位移原理 13
4.2.4 霍爾傳感器UGN3503介紹 14
第5章 控制電路設計 16
5.1系統各模塊介紹 16
5.2單片機系統的設計 19
5.3 數據采集電路的設計 20
5.3.1 AD574性能特點 20
5.3.1 AD574 工作時序 20
5.3.2 AD574 和89C51 單片機接口電路設計 21
5.3.3 顯示電路的設計 23
第6章 系統軟件設計 25
6.1　采用C語言編寫 25
6.2  磁軸承的變參數數字PID算法軟件實現介紹 25
6.3  本系統單片機程序設計 27
6.4　軟件運算中精度的提高 29
第7章 測試系統的仿真及實驗結果 30
總  結 33
致  謝 34
參考文獻 35

摘要
 本文首先介紹了磁懸浮軸承的工作原理以及磁懸浮軸承在工業應用領域的發展狀況。應允工業需求設計了一種由微處理器控制的新型磁懸浮軸承均勻性測試儀。本設計對霍爾傳感器的特性和功能作了詳細的說明，其在設計過程中也起著關鍵性的作用。把霍爾傳感器安裝在專用的機械支架上，機械支架的轉動過程中利用集成霍爾傳感器獲得感應強度信號的采集，微處理器采用STC89C516RD+，對測量的結果進行處理和顯示。霍爾傳感器和放大器均為線性元件，經測試整個系統的線性度較高，測量誤差可以控制在測量最大值的2%左右。論文最后對設計的顯示部分作了簡要的軟件說明。
關鍵詞：磁懸浮 軸承 磁場測量 霍爾傳感器

ABSTRACT
  This thesis firstly introduces the working principle of AMB and its developing situation in industry. To meet the industrial demands, it has designed a new AMB magnetic field homogeneity testing instrument; this design gives the detailed explanation to the peculiarity and function of the Hall-sensor which plays an important role in the course of design. Install the Hall-sensor on the special mechanical trestle which uses integrated Hall-sensor to obtain the collection of the induction intensity signal in its revolving course. The microprocessor use STC89C516RD+ to handle and show the measuring result. Hall-sensor and amplifiers are linear element. Through measuring, the linear degree of the whole system is higher, and the measuring error may control in about survey maximum value 2%. The thesis makes the brief direction of software to the display of design in its final part.
Keywords: magnetic field measurements  Maglev  Bearing  Hall-sensor