每對(duì)相對(duì)定位線H線和H'線23位置必然存在兩種不同的情況，相應(yīng)地產(chǎn)生同相感應(yīng)電 電壓和反相感應(yīng)電壓，圖5 (a)為同相感應(yīng)電壓，圖5 (b)為反相感應(yīng)電壓。這兩種感應(yīng)電 壓情況周期性交替出現(xiàn)。信號(hào)處理單元3將得到的電壓信號(hào)進(jìn)行整形，并將整形后方波信 號(hào)進(jìn)行異或處理，得到異或方波。發(fā)射天線1沿相對(duì)定位線H線和H'線23移動(dòng)使相對(duì)定位 線H線和H'線23產(chǎn)生電壓信號(hào)，信號(hào)處理單元3根據(jù)感應(yīng)電壓信號(hào)整形并進(jìn)行異或處理 得到的異或方波，可得到發(fā)射天線1相對(duì)于相對(duì)定位線H和H'線的位置信息。發(fā)射天線1 相對(duì)于相對(duì)定位線H線和H'線的位置信息，即同步直線電機(jī)次級(jí)相對(duì)于初級(jí)的磁極相角信 息。該相對(duì)位置信息以電角度作為其度量單位以磁極相角信息進(jìn)行表示，每個(gè)長(zhǎng)定子齒槽 長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)同步直線電機(jī)的電角度為60°，同步直線電機(jī)的極距為3個(gè)齒槽周期，對(duì)應(yīng)180° 的電角度。H線和H'線單位環(huán)長(zhǎng)度為2個(gè)齒槽周期而異或方波周期為H線和H'線單位環(huán) 長(zhǎng)度，即對(duì)應(yīng)120°的電角度。異或方波的每次跳變，即每經(jīng)過(guò)一次上升沿和下降沿，代表列 車經(jīng)過(guò)了一個(gè)齒槽長(zhǎng)度的距離，對(duì)應(yīng)60°的電角度。
[0038] 通過(guò)上述實(shí)施方式，當(dāng)發(fā)射天線1沿相對(duì)感應(yīng)環(huán)線H線和H'線移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理 單元3即可以得到反映列車位置的相對(duì)位置信息即磁極相角信息。
[0039] 參見(jiàn)圖3、圖4、圖6和圖7,圖3為本發(fā)明提供的第一種感應(yīng)環(huán)線展開(kāi)后的鋪設(shè) 示意圖，圖4為本發(fā)明提供的一種感應(yīng)環(huán)線產(chǎn)生的感應(yīng)電壓以及過(guò)零比較處理后示意圖， 圖6為本發(fā)明提供的第二種非接觸的磁浮列車定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖7為本發(fā)明提供的 一種信號(hào)處理單元產(chǎn)生的方波信號(hào)以及所對(duì)應(yīng)的格雷碼。
[0040] 為便于說(shuō)明，這里仍以3對(duì)絕對(duì)定位線G線22為例進(jìn)行闡述。
[0041] 當(dāng)發(fā)射天線1沿基準(zhǔn)線R線21和絕對(duì)定位線G線22移動(dòng)時(shí)，基準(zhǔn)線R線21和絕 對(duì)定位線G線22相應(yīng)的產(chǎn)生感應(yīng)電壓。基準(zhǔn)線R線21和絕對(duì)定位線G線22產(chǎn)生的感應(yīng) 電壓發(fā)送給信號(hào)處理單元3。信號(hào)處理單元3還包括格雷碼信號(hào)處理單元31，用于根據(jù)所 述基準(zhǔn)線R線21和所述絕對(duì)定位線G線22產(chǎn)生的感應(yīng)電壓信號(hào)，獲得磁浮列車的絕對(duì)位 置信息。當(dāng)發(fā)射天線1位于位置〇時(shí)，絕對(duì)定位線GyGdPG 2線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳輸 路徑?jīng)]有交叉，電壓信號(hào)的相位與基準(zhǔn)線R線感應(yīng)電壓相位相同。格雷碼信號(hào)處理單元31 將4路感應(yīng)電壓做過(guò)零比較處理后得到用二值邏輯代表的方波信號(hào)，將絕對(duì)定位線G線對(duì) 應(yīng)方波信號(hào)與基準(zhǔn)線R線對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)做異或處理，即可以得到反映列車位置的格雷編 碼信號(hào)〇〇〇。當(dāng)發(fā)射天線1基準(zhǔn)線R線21和絕對(duì)定位線G線22沿向位置7的方向繼續(xù)勻 速移動(dòng)時(shí)，如圖7所示，每對(duì)絕對(duì)定位線G線產(chǎn)生的方波信號(hào)邏輯與基準(zhǔn)線R線產(chǎn)生的方波 信號(hào)邏輯呈現(xiàn)周期性交叉分布。由于不同位置的格雷碼不同，，格雷碼信號(hào)處理單元31通 過(guò)周期性交叉分布的方波信號(hào)來(lái)獲得格雷碼，從而實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)。
[0042] 參見(jiàn)圖5、圖8至圖10,圖5為本發(fā)明提供的第二種感應(yīng)環(huán)線展開(kāi)后的鋪設(shè)示意 圖，圖8為本發(fā)明提供的第三種非接觸的磁浮列車定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖9為本發(fā)明提供 的一種感應(yīng)環(huán)線產(chǎn)生的電壓信號(hào)及其相除后的結(jié)果，圖10本發(fā)明提供的一種信號(hào)處理單 元產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)、包絡(luò)信號(hào)微分及方波信號(hào)。
[0043] 當(dāng)發(fā)射天線1沿相對(duì)定位線H線和H'線23移動(dòng)時(shí)，相對(duì)定位線H線和H'線23 產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電壓。相對(duì)定位線H線和H'線23產(chǎn)生的感應(yīng)電壓發(fā)送給信號(hào)處理單元3。 信號(hào)處理單元3還包括相位檢測(cè)處理單元32,用于根據(jù)相對(duì)定位線H線和H'線23產(chǎn)生的 感應(yīng)電壓信號(hào)，獲得磁浮列車的磁極相角信息。
[0044] 當(dāng)發(fā)射天線1沿感應(yīng)環(huán)線2環(huán)線鋪設(shè)方向移動(dòng)時(shí)，發(fā)射天線1與長(zhǎng)定子相對(duì)位置 的變化轉(zhuǎn)換為感應(yīng)環(huán)線2接收電壓信號(hào)幅值的變化。因此，為了獲得準(zhǔn)確的位置信息，需要 對(duì)感應(yīng)環(huán)線2的電壓幅值進(jìn)行檢測(cè)。但是雖然將發(fā)射天線1固定于車體轉(zhuǎn)向架下方，但是 由于懸浮高度等的變化，仍然會(huì)使得發(fā)射天線1距離感應(yīng)環(huán)線2的高度處在一定的動(dòng)態(tài)變 化范圍內(nèi)，當(dāng)高度增加時(shí)，接收電壓信號(hào)幅值變小，當(dāng)高度降低時(shí)，接收電壓信號(hào)幅值變大。 為了克服這種影響，采用了如圖5所示的雙環(huán)線接收結(jié)構(gòu)，兩對(duì)相對(duì)定位線H線和H'線23 相互錯(cuò)開(kāi)半個(gè)交叉周期，即一個(gè)齒槽周期。
[0045] 當(dāng)車載發(fā)射天線1沿軌道感應(yīng)環(huán)線2方向移動(dòng)時(shí)，線槽中相對(duì)定位線H線和H'線 23產(chǎn)生的磁通量幅值就會(huì)發(fā)生周期性的變化，從而導(dǎo)致感應(yīng)電壓發(fā)生相應(yīng)的變化，產(chǎn)生調(diào) 幅信號(hào)。調(diào)幅信號(hào)經(jīng)過(guò)檢波后得到近似的三角波信號(hào)，如圖9所示，且它們產(chǎn)生的信號(hào)相位 差為180°。
[0046] 若相對(duì)定位線H線和H'線23解調(diào)感應(yīng)電壓最大幅值為，則檢波后的電壓信號(hào)可 以分別表不為：
其中，函數(shù)Iiiod(XDX2) Sx1A2的取余函數(shù)，1為相對(duì)定位線H線和H'線單位環(huán)長(zhǎng)度， y為發(fā)射線圈距離環(huán)線初始點(diǎn)距離。
[0047] 將V(H)與V(H'）相除，可以進(jìn)一步得到：
從式（5)可以看出，V(H)與V(H'）相除后的結(jié)果只與發(fā)射線圈的相對(duì)位置有關(guān)，而與 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幅值無(wú)關(guān)，從而可以在一定程度上克服由于列車懸浮高度變化帶來(lái)的位置檢測(cè) 偏差。由于相對(duì)定位線H線和H'線23的單位環(huán)長(zhǎng)度1為兩個(gè)齒槽周期長(zhǎng)度，通過(guò)圖9可 以看出，相除以后的信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)呈左右對(duì)稱形分布，但是異或方波在上半個(gè)周期和下 半個(gè)周期的邏輯狀態(tài)不同，因此可以作為區(qū)分式（5)運(yùn)算結(jié)果的依據(jù)。根據(jù)預(yù)先標(biāo)定好的 位置對(duì)照表，即將式（5)運(yùn)算結(jié)果與反應(yīng)列車位置的電角度信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置信 息即磁極相角的檢測(cè)。
[0048] 優(yōu)選的，相位檢測(cè)處理單元32,用于根據(jù)相對(duì)定位線H線和H'線23產(chǎn)生的感應(yīng)電 壓信號(hào)，獲得磁浮列車的列車方向信息。
[0049] 列車沿某一方向行駛時(shí)，接收到不同位置區(qū)間的格雷碼數(shù)據(jù)，邏輯處理單元將絕 對(duì)位置編碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼，兩個(gè)相鄰位置區(qū)間的格雷碼元所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼存在遞增或 者遞減的關(guān)系。由此可以定義正方向?yàn)槎M(jìn)制碼的遞增方向，反方向則為二進(jìn)制碼的遞減 方向。
[0050] 但是在實(shí)際線路鋪設(shè)時(shí)，格雷碼最小碼元所代表的位置區(qū)間往往是若干個(gè)齒槽周 期，通過(guò)格雷碼序列判斷方向會(huì)使列車方向信號(hào)判別嚴(yán)重滯后。
[0051] 利用發(fā)射天線1沿相對(duì)定位線H線和H'線23移動(dòng)產(chǎn)生的異或方波以及相對(duì)定位 線H和H'線采樣信號(hào)值微分符號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以準(zhǔn)確地獲得列車運(yùn)行的方向信號(hào)，相位檢 測(cè)處理單元32對(duì)H和H'線檢波處理后的包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行采樣，由于是利用數(shù)字電路進(jìn)行采 樣，因此圖10中包絡(luò)曲線最大值為1250。求取采樣信號(hào)的微分，并提取微分信號(hào)的正負(fù)。 根據(jù)異或方波的電平邏輯和微分信號(hào)的正負(fù)邏輯即可判斷列車運(yùn)行方向。
[0052] 例如，若H線接收信號(hào)幅值微