專利名稱：一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理
裝置O
背景技術(shù)：
對于一種磁懸浮系統(tǒng)而言，無論主懸浮磁鐵處于懸浮系統(tǒng)上方還是下方，浮體的懸浮都是通過浮體總重量P與浮體所受磁力F的平衡(P = F)實(shí)現(xiàn)的。圖1為一種下懸浮系統(tǒng)的示意圖，由導(dǎo)磁罩1、電磁線圈2、導(dǎo)磁鐵芯3、霍爾傳感器4、磁浮體5等部件構(gòu)成，其中安裝于磁浮體5上的懸浮磁鐵置于懸浮系統(tǒng)下方。當(dāng)懸浮磁鐵的重量一定、導(dǎo)磁鐵芯的幾何尺寸、材料確定之后，懸浮磁鐵的浮距僅與整個浮體的重量P有關(guān)，即每個P對應(yīng)有一個最佳的懸浮距離D。圖1所示下懸浮系統(tǒng)由D距離檢測傳感器、D值偏差信號處理電路、PWM產(chǎn)生電路、 電磁鐵控制線圈組成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的給定值就是根據(jù)被懸浮重量P而換算出來的D值。因此，對于一個能夠從零至最大懸浮重量都能任意懸浮的裝置，必須具備一個能方便輸入近百個P值的處理裝置?，F(xiàn)有下懸浮系統(tǒng)缺少上述P值處理裝置，對于顧客特定的產(chǎn)品，只能在稱出P值之后由廠家在出廠前設(shè)置好固定的D值，使得日后只能成為懸浮固定物體的單一用途磁懸浮系統(tǒng)。而對于上懸浮系統(tǒng)，也存在同樣的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，可以方便地根據(jù)物體重量調(diào)整懸浮距離，從而適應(yīng)懸浮不同物體的要求。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，包括一浮體重量輸入模塊及一磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊，其中所述浮體重量輸入模塊用于輸入浮體重量參數(shù)；所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接所述浮體重量輸入模塊的輸出端，用于接收浮體重量參數(shù)并進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換，獲得懸浮磁鐵的懸浮距離。較優(yōu)地，包括一斷電記憶模塊，電連接所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的掉電記憶。較優(yōu)地，所述浮體重量輸入模塊包括若干輸入按鍵。較優(yōu)地，所述浮體重量輸入模塊包括一帶數(shù)字表示的輸入編碼開關(guān)。較優(yōu)地，所述浮體重量輸入模塊包括一帶數(shù)字表示的輸入撥盤。較優(yōu)地，所述浮體重量輸入模塊包括多個帶有用于表征浮體重量參數(shù)刻度的輸入電位器。較優(yōu)地，所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊包括一由運(yùn)算放大器組成的加法器及一非線性放大電路；所述加法器的輸出端連接所述非線性放大電路的輸入端；所述輸入電位器的固定端連接到標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓源，所述輸入電位器的滑動端通過加權(quán)電阻連接到所述加法器的輸入端。[0012]較優(yōu)地，所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊包括一微處理器。較優(yōu)地，所述微處理器包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加權(quán)運(yùn)算處理單元及一線性化處理單元。較優(yōu)地，包括一脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器，輸入端電連接所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，用于輸出懸浮磁鐵浮距脈沖寬度調(diào)制控制信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置可以方便地根據(jù)物體重量調(diào)整懸浮距離，從而適應(yīng)懸浮不同物體的要求。這樣就提供了一個近似無級的重量參數(shù)輸入方案，使用戶方便、直觀地輸入被懸浮物體的重量參數(shù)，由此使懸浮系統(tǒng)懸浮不超過最大值的任意重量成為可能。特別地，本實(shí)用新型具有掉電后參數(shù)記憶功能，可為用戶經(jīng)常改變各種重量的被懸浮物體而一次性懸浮成功提供方便。

圖1是一種下懸浮系統(tǒng)的示意圖；圖2是本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置的組成框圖；圖3是本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置實(shí)施例一的示意圖；圖4是本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置實(shí)施例二的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見圖2，為本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置的組成框圖。該懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置提供了一種由用戶輸入P值，之后自動換算為D值，并自動作為下懸浮裝置D值自控系統(tǒng)給定值的解決方案，主要由高分辨率P值輸入系統(tǒng)、P — D非線性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、掉電記憶系統(tǒng)等組成。具體而言，該懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置由一浮體重量輸入模塊100、一磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊200、一斷電記憶模塊300及一脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器400等模塊組成， 其中浮體重量輸入模塊100用于輸入浮體重量參數(shù)；磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊200的輸入端連接浮體重量輸入模塊的輸出端，用于接收浮體重量參數(shù)并進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換，獲得懸浮磁鐵的懸浮距離；斷電記憶模塊300電連接磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊200，用于實(shí)現(xiàn)磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的掉電記憶；脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器400的輸入端電連接磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊200的輸出端， 輸出懸浮磁鐵浮距PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制信號。參見圖3，為本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置實(shí)施例一的示意圖。該懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置的主要部件為由若干電子元件構(gòu)成的電路，其中浮體重量輸入模塊包括多個帶有用于表征浮體重量參數(shù)刻度的輸入電位器；磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊包括一由運(yùn)算放大器組成的加法器及一非線性放大電路。具體接法是加法器的輸出端連接非線性放大電路的輸入端；輸入電位器的固定端連接到標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓源，輸入電位器的滑動端通過加權(quán)電阻連接到加法器的輸入端。當(dāng)用戶輸入P值之后，該電路可自動換算為D值，并作為下懸浮裝置D值自控系統(tǒng)的給定值。 如設(shè)計(jì)一個0 999克，分辨率為10克的P — D輸入轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其實(shí)施方案可為 用一只帶有0 9刻度的電位器VRl用于百位數(shù)重量的輸入，另一只帶0 9刻度的電位器VR2作為十位數(shù)的重量輸入。如圖3所示，兩個電位器的固定端接標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓VCC，電位器的滑動端分別通過一個加權(quán)電阻(與反饋電阻R的阻值比分別為1.1 1、10 1)聯(lián)接到運(yùn)算放大器組成的加法器作加權(quán)運(yùn)算；加權(quán)運(yùn)算的結(jié)果再送到非線性處理電路進(jìn)行非線性處理，最終得到一個經(jīng)非線性修正的D值給定信號Vd ；該D值給定信號與被懸浮重量P 呈非線性關(guān)系，因此用戶可以使用帶線性刻度的電位器刻度盤來指示P值。而磁懸浮電路掉電之后，由于電位器的位置不發(fā)生變化，使得用戶輸入的P值得到記憶保護(hù)。本實(shí)施例中的非線性電路可采用公知電路，其中設(shè)置多個穩(wěn)壓管，目的是利用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值參數(shù)來實(shí)現(xiàn)曲線的多段折線擬合，從而使電路具備非線性修正的功能，在此不再贅述。本實(shí)施方案也可以進(jìn)行一定優(yōu)化，例如1、使用普通電位器，沿電位器運(yùn)行軌跡刻印P值的刻度或百分?jǐn)?shù)刻度；2、使用帶數(shù)字表示的編碼開關(guān)或撥盤；3、取消刻度線性修正電路。此外，也可以采用低成本的微處理器，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述電路的功能系統(tǒng)，簡述如下參見圖4，表示本實(shí)用新型懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置實(shí)施例二的系統(tǒng)組成及功能。其中的微處理器MCU包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加權(quán)運(yùn)算處理單元及一線性化處理單元，由此實(shí)現(xiàn)P值的輸入、數(shù)量化、線性化及掉電記憶等功能。本實(shí)用新型既可適應(yīng)于下懸浮系統(tǒng)也可適用于上懸浮系統(tǒng)，可以方便地根據(jù)物體重量調(diào)整懸浮距離，從而適應(yīng)懸浮不同物體的要求，具有較好地應(yīng)用前景。以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，包括一浮體重量輸入模塊及一磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊，其中所述浮體重量輸入模塊用于輸入浮體重量參數(shù)；所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接所述浮體重量輸入模塊的輸出端，用于接收浮體重量參數(shù)并進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換，獲得懸浮磁鐵的懸浮距離。
2.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，包括一斷電記憶模塊，電連接所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的掉電記憶。
3.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述浮體重量輸入模塊包括若干輸入按鍵。
4.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述浮體重量輸入模塊包括一帶數(shù)字表示的輸入編碼開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述浮體重量輸入模塊包括一帶數(shù)字表示的輸入撥盤。
6.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述浮體重量輸入模塊包括多個帶有用于表征浮體重量參數(shù)刻度的輸入電位器。
7.如權(quán)利要求6所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊包括一由運(yùn)算放大器組成的加法器及一非線性放大電路；所述加法器的輸出端連接所述非線性放大電路的輸入端；所述輸入電位器的固定端連接到標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定電壓源，所述輸入電位器的滑動端通過加權(quán)電阻連接到所述加法器的輸入端。
8.如權(quán)利要求1所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊包括一微處理器。
9.如權(quán)利要求8所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，所述微處理器包括若干A/D端口和/或I/O端口、一加權(quán)運(yùn)算處理單元及一線性化處理單元。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，其特征在于，包括一脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器，輸入端電連接所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，用于輸出懸浮磁鐵浮距脈沖寬度調(diào)制控制信號。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種懸浮系統(tǒng)的懸浮磁鐵浮距處理裝置，包括一浮體重量輸入模塊及一磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊，其中所述浮體重量輸入模塊用于輸入浮體重量參數(shù)；所述磁鐵浮距轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接所述浮體重量輸入模塊的輸出端，用于接收浮體重量參數(shù)并進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換，獲得懸浮磁鐵的懸浮距離。本實(shí)用新型可以方便地根據(jù)物體重量調(diào)整懸浮距離，從而適應(yīng)懸浮不同物體的要求。
文檔編號B60L13/04GK202063029SQ20112008556
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者朱石雄 申請人:朱石雄