FAG机床主轴轴承B71901C

 

2.2磁悬浮轴承系统对位移传感器的要求 

 

由结构图可知，电磁轴承系统对位移传感器的首要要求是非接触式的。从理论上看，利用电容、电感、光敏、光栅、霍尔效应、激光、磁阻抗及声波等均可达到此目的［1］。电磁轴承对位移传感器的要求还有：能真实地反映出转子的位置变化；有很高的灵敏度、信噪比、线性度、温度稳定性、抗干扰能力以及的重复性，同时也要求有相应的频率响应范围。目前，电磁轴承系统主要应用的电涡流式位移传感器，测量的都是转子表面的移动情况，这只能间接地反映转子中心的位置，当转子转动时，反馈信号中还包含着转子的涡动情况；传感器的安装位置、应用方式对测量结果也有影响，这些影响在径向磁悬浮轴承系统中较为明显(将另文讨论)，这是产生测量误差的主要来源，克服的方式是采用差动联接方式。在电磁轴承系统中应用电涡流传感器还存在信噪比较低的不足，这是其转换电路中的电子元器件的固有噪声所致，要提高信噪比就需提高灵敏度，但这又会使传感器的线性范围受到限制。电涡流传感器的感应磁场很弱，因此周围存在的杂散磁场对其灵敏度会产生很大的影响，同时也会在信号中夹杂干扰磁场的成份。所以，屏蔽措施是非常必要的。另一种应用较广的是差动电感位移传感器。由理论分析可知，小气隙的电感式传感器其电感量一般很大，有很强的抗干扰能力，不需要特别的屏蔽措施，很适合在电磁轴承系统中应用。法国S2M公司就采用了这种类似的传感器，其优点是：结构简单，输出功率大，信噪比高，灵敏度高，测量精度高以及线性度好［8］。