《高速磁浮列车悬浮间隙传感器的实现研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速磁浮列车悬浮间隙传感器的实现研究（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、E【，j西南交通大学硕士研究生学位论文第l l 页A b s t r a c tA sap e r f e c tv e h i c l eo nl a n d ，h i g h - s p e e dm a g l e vt r a i ni sc h a r a c t e r i z e db yh i g hs p e e d ，l e s se n e r g yc o n s u m i n g ，l o wn o i s e ，s a f e t ya n dc o m f o r te t c T h es u s p e n s i o ng a ps e n s o rp
2、l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei ne l e c t r o m a g n e t i cs u s p e n s i o ns y s t e mw h i c hi sac r i t i c a lc o m p o n e n to fh i g h s p e e dm a g l e vt r a i n I nt h i sp a p e rad e s i g na n dr e s e a r c hm e t h o di sd e v e l o p e da n dc r e a t e df o rt h es u s p
3、e n s i o ng a ps e n S O LO nt h eb a s eo fa n a l y z i n gs p e c i f i cw o r ks u r r o u n d i n go fs u s p e n s i o ng a ps e n s o r , as y s t e m a t i cs o l u t i o ni sp r e s e n t e d ，w h i c hc o n s i s t so fa ni n d u c t a n c es e n s o rt om e a s u r es u s p e n s i o ng
4、a pw i t h o u tc o n t a c tt os t a t o ra n das p e e dd e t e c t i o nd e v i c eb a s e do nt h es p e c i a lt o o t h - g r o o v ep r o f i l eo fl o n g s t a t o r Am e t h o do fg a pd e t e r m i n a t i o nf o rh i g h s p e e dm a g l e vt r a i nd r i v e nb yl o n g - s t a t o rs y
5、 n c h r o n o u sl i n e a rm o t o ri sp r e s e n t e d ，w h i c hi sb a s e do nt r i d i m e n s i o n a lc o i l I nt h i sm e t h o d ，r e l i a b l es u s p e n s i o ng a pd e t e r m i n a t i o ni sa c h i e v e dw i t hl e s s e re f f e c to ft o o t h - g r o o v ea n de l e c t r o m
6、a g n e t i ci n t e r f e r e n c e F u r t h e r m o r e ，t h ep r i n c i p l e s ，h a r d w a r es t r u c t u r ea n ds i g n a lp r o c e s s i n go fa ne x p e r i m e n t a ls y s t e mb a s e do ni n d u c t a n c es e n s o ra n dF P G Aa r ee l u c i d a t e di nd e t a i l E x p e r i m
7、e n ts h o w st h a tt h es y s t e mh a st h ef e a t u r e so fr e a lt i m ea n dh i g hm e a s u r i n gp r e c i s i o nw h i c hm e e t st h er e q u i r e m e n to ft h eo p e r a t i n gc o n t r o ls y s t e mo nh i g h s p e e dm a g l e vt r a i n K e yW ords ：H i g h - s p e e dm a g l e
8、 vt r a i n ；G a ps e n s o r ；I n d u c t a n c es e n s o r ；P a r a l l e lr e s o n a n t一f 土西南交通大学硕士研究生学位论文第1 Il 页目录第1 章绪论11 1 磁浮技术的发展现状l 1 2 磁浮列车悬浮间隙传感器的实现方法。2 1 3 磁浮列车悬浮间隙传感器研究的国内外现状3 1 4 论文的主要内容3第2 章电感式间隙传感器原理42 1 工作原理4 2 2 特性分析6 2 3 自感线圈的等效电路j 8 2 4 测量电路1 0 2 4 1 交流电桥1 1 2 4 2 变压器电桥1 2 2 4
9、3 谐振法1 4 2 5 电感式传感器的误差1 7 2 5 1 电源电压及频率不稳定造成的误差1 7 2 5 2 温度变化引起误差1 7 2 5 3 非线性误差1 7第3 章间隙传感器的设计183 1 高速磁浮列车对间隙传感器的要求1 8 3 2 间隙传感器的电路原理和结构：1 9 3 3 传感器探头线圈的设计2 0 3 4 谐振电路设计2 l 3 5 激励源信号的设计2 2 3 5 1 常用分立元件式激励源的设计2 2 3 5 2 改进的激励源的设计2 3 3 6 信号放大、检波和A D 转换2 4 3 6 1 信号放大2 5-，汀I、，j，西南交通大学硕士研究生学位论文第1V 页3 6 2
10、 检波电路的设计2 63 6 3A D 转换2 8 3 7 温度传感器的信号调理部分2 93 8F P G A 信号处理部分3 02 8 1F P G A 简介3 0 3 8 2 硬件描述语言V H D L 简介3 1 3 8 3 控制A D 数据采集部分：3 l 3 8 4 温度补偿3 l 3 8 5 线性校正3 2 3 9 发送4 8 5 信号部分3 3 3 1 0 诊断信号j 3 4 3 1 1 小结3 4第4 章速度传感器的设计3 54 1 高速磁浮列车对速度传感器的要求3 5 4 2 速度传感器电路原理和结构3 5 4 3 传感器探头线圈的设计3 6 4 4 谐振电路设计3 8 4
11、5 激励源信号的设计3 8 4 6 信号放大、检波3 8 4 7 速度位置码的产生4 0 4 8 信号处理和发送4 2 4 9 小结4 2第5 章加速度和电源部分4 35 1 加速度传感器部分4 3 5 2 电源部分4 4结论4 6致谢4 7参考文献4 8攻读硕士学位期间发表的论文5 1二上西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页第1 章绪论磁浮技术的发展现状速度是人类在交通技术领域探索的永恒的主题。世界交通发展史就是一部不断追求交通工具速度的历史。我国幅员辽阔、人口众多，中长距离的客运市场潜力巨大。随着国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，我国已经并将继续产生大量的高速客运交通需求，而我
12、国人均能源资源短缺，不可能完全依靠航空解决大量的人员快速流动的交通需求问题，迫切需要建设和发展与高速客运需求相适应的、可持续发展的地面高速客运交通体系。随着德国宣布其高速磁浮交通技术成熟并准备在柏林一汉堡线运用， 人类在高速客运交通领域又获得了一项新的技术选择。高速磁浮交通系统 作为具有最高陆地运行速度并在旅行时间上可与航空媲美的全新的交通系统，在国际上引起了极大的关注，我国也因此将高速磁浮交通技术纳入我国地面高速交通系统的决策研究范围。我国地面高速客运交通网的建设，将是耗资愈万亿元的重大举措，对能源、环境、国民经济和社会生活都将产生极其重要的影响。因此，国家在高速客运交通网的技术系统决策上极
13、为慎重，进行了认真的技术可行性探索。我国在新世纪之初敢为天下先，引进德国技术在上海建设了世界第一条高速磁浮列车商业运行线。高速磁浮列车具有速度快、能耗低、噪音小、安全舒适等优点，是一种非常理想的陆路高速交通工具。磁浮交通技术以其无机械接触的崭新技 术带来一系列优良的技术、经济和环境特征，从而导致了交通工具的一场技术革命。中国上海在世界上率先建设高速磁浮列车示范运营线，吸引了全世界交通界的目光，这既是一份光荣，更是一场挑战。经过2 2 个月的艰苦努力，建设者们克服重重困难，使上海示范线于2 0 0 2 年1 2 月3 1 日顺利实现了单线试运行，列车运行速度达到了预期的设计目标。高速磁浮交通系统由于有着较高的经济运行速度，不仅适合于相距数LI，西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页百公里至一千公里的交通枢纽之间的大运量快速客运交通，而且还适合于 相距数十公里至数百公里的中心城市与附近重要城市之间的快速交通联系。因此高速磁浮交通系统作为2 1 世纪具有竞争力的现代大容量高速客运交通系统，将是中国选择建设大容量客运体系时考虑的方案之一。磁浮列车从悬浮
