新型磁悬浮轴承均匀性测试仪

摘要

本文首先介绍了磁悬浮轴承的工作原理以及磁悬浮轴承在工业应用领域的发展状况。应允工业需求设计了一种由微处理器控制的新型磁悬浮轴承均匀性测试仪。本设计对霍尔传感器的特性和功能作了详细的说明，其在设计过程中也起着关键性的作用。把霍尔传感器安装在专用的机械支架上，机械支架的转动过程中利用集成霍尔传感器获得感应强度信号的采集，微处理器采用STC89C516RD+，对测量的结果进行处理和显示。霍尔传感器和放大器均为线性元件，经测试整个系统的线性度较高，测量误差可以控制在测量最大值的2%左右。论文最后对设计的显示部分作了简要的软件说明。

关键词：磁悬浮 轴承 磁场测量 霍尔传感器

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 磁悬浮轴承的发展介绍 1

1.2本课题的研究意义 1

第2章 磁悬浮轴承的结构和原理 3

2.1磁悬浮系统工作原理 3

2.2轴向磁悬浮轴承 3

2.3磁力轴承的数字PID控制 4

2.4控制的硬件电路 5

2.4.1  系统硬件电路结构 5

2.4.2　信号输入 6

2.4.3　信号处理 6

2.4.4　信号输出 6

第3章 系统的实现方案 8

3.1系统实现原理方案及要求 8

3.2本系统设计方案 8

第4章 霍尔传感器结构原理 10

4.1工作原理 10

4.2 结构及其特性分析 11

4.2.1 材料与结构 11

4.2.2 主要技术参数 11

4.2.3 霍尔传感器测位移原理 13

4.2.4 霍尔传感器UGN3503介绍 14

第5章 控制电路设计 16

5.1系统各模块介绍 16

5.2单片机系统的设计 19

5.3 数据采集电路的设计 20

5.3.1 AD574性能特点 20

5.3.1 AD574 工作时序 20

5.3.2 AD574 和89C51 单片机接口电路设计 21

5.3.3 显示电路的设计 23

第6章 系统软件设计 25

6.1　采用C语言编写 25

6.2  磁轴承的变参数数字PID算法软件实现介绍 25

6.3  本系统单片机程序设计 27

6.4　软件运算中精度的提高 29

第7章 测试系统的仿真及实验结果 30

总  结 33

致  谢 34

参考文献 35