基于磁悬浮效应的三维振动测量.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第3期 仪 器 仪 表 学 报 Vol_32 No．3 2011年3月 Chinese Jourual of Scientific Instrument Mar．20l1 基于磁悬浮效应的三维振动测量 江 东，杨嘉祥 (哈尔滨理丁大学电气与电子工程学院 哈尔滨 150080) 摘 要：设计了磁悬浮球系统模型，测量一定电流下磁悬浮球位移与受力得到磁悬浮球的电磁力表达式，推导了磁悬浮球运动 的动力学方程。实测中磁悬浮球模型壳体与被测振动体刚性连接，通过光电传感器测出磁悬浮球与壳体的相对位移得到三维 被测振动信号。通过标准振动台实测验证，小于120 Hz的最大绝对误差为±0．3 Hz，相对误差为 ±1．5％ ～±0．25％，120 Hz～ 5 kHz的最大绝对误差为±1 Hz，相对误差为±0．83％～±0．02％。由于磁悬浮球悬浮于空中，灵敏度高，具有良好的频率响应 特性，磁悬浮球运动各向同性，不存在因粘贴传感元件带来的极间耦合问题，与传统多维振动测量方法相比较该方法具有独特 的优势。 关键词：磁悬浮效应；电磁力；动力学方程；三维测量 中图分类号：TH825 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．4030 Three-dimensional vibration measurement based on magnetic levitation effect Jiang Dong，Yang Jiaxiang (College ofElectricalElectronic Engineering，Harbin University ofScience and Technology，Heilongjiang 150080，China) Abstract：A magnetic levitation ball system model was designed．The magnetic force that magnetic levitation ball bears was measured under fixed current and changing displacement．The dynamic equation of magnetic levitation ball movement is deduced．The shell of magnetic levitation ball system model joins up with the vibrating object under test rigidly in the test experiment．A photo—electric sensor is used to measure the relative displacement between the shell of the system model and the magnetic levitation bal1．and three—dimensional vibration signals are obtained．Standard vi— brator test verifies that the maximum absolute error is±0．3 Hz and relative error is between±1．5％ and ±0．25％ f0r frequency below 120 Hz，the nlaximum absolute error is±1 Hz and relative error iS between -