磁悬浮技能是集电磁学、电子技能、操控工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化技能。跟着电子技能、操控工程、信号处理元件、电磁原理的开展，磁悬浮技能得到了长足的开展。现在，同表里研讨的热门是磁悬浮轴承和磁悬浮列车，而运用最广泛的是磁悬浮轴承，他的无触摸、无冲突、运用寿命长、不必光滑以及高精度等特别的长处引起国际科学界的特别重视，国表里学者和企业界人士对磁悬浮轴承都有极大的爱好。
1 磁悬浮轴承的结构原理
图1所示为一简略的磁悬浮体系，由转子、传感器、操控器和履行器4个部分组成。
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其间履行器包含电磁铁和功率扩大器两部分。假设在参阅方位上，转子遭到一个向下的扰动，就会违背其参阅方位，这时传感器检测出转子违背参阅点的位移，作为操控器的微处理器将检测的位移转化成操控信号，然后功率扩大器将操控信号转化成电流，操控电流在履行磁铁中发生磁力，然后驱动转子返回到本来的方位。因而，不管转子遭到向下或向上的扰动，转子一直处于安稳的平衡状况。
2 研讨现状
磁力轴承磁性不均匀性研发设备国内只要哈尔滨电工仪表研讨所研发成此仪器，但尚有一些不足之处，为能精确测验磁轴承磁场的均匀性，咱们选用不同的计划研发了本测验仪。
磁力检测仪是进行电磁场研讨的一种常用设备，广泛运用于核物理研讨、电机制作和环境电磁场监测等范畴。丈量空间磁场的办法主要有霍尔效应法、磁阻效应法、电磁感应法、磁通门法、核磁共振法、磁光法等，其间依据霍尔效应丈量办法所运用的霍尔器材灵敏度高、体积小、习惯频率和安稳规模宽，而且既可丈量安稳磁场，又可丈量交变磁场。传统的磁场丈量设备(特斯拉计、高斯计)普遍存在精度低(典型丈量精度为1.5％)、操作不方便等缺陷。
关于磁场检测仪的研发，曾经的研讨者选用了如下的完结计划：选用差动丈量方法，电路方法简略，但因为丈量办法本身的约束，精确度会遭到必定的约束。这儿就其原理作简略阐明。
3 仪器整体结构的规划
如图2所示，规划的智能磁场丈量仪选用霍尔传感器作为探头，其输出信号经扩大器扩大后进入V／F变换器，完结模仿量到数字量的转化；微处理器对V／F变换器的输出信号进行计数并作运算后，一方面将丈量成果进行实时显现，另一方面将丈量成果保存到存储器，并计算一段时间内丈量成果的峰值平和均值；该仪器还有RS 232接口，可与调制解调器(Modem)衔接，将实时丈量成果与曩昔一段时间内丈量成果的计算值传送到远方的监控主机，完结磁场的网络化丈量。
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4 传感和扩大电路的规划
磁场丈量仪的传感电路由2片UGN3503型集成霍尔传感器经过差动衔接的方法构成。UGN3503是一种集成线性霍尔传感器，他具有高达13 mV／mT的磁场灵敏度、±90 mT的线性规模和23 kHz的带宽，其输出噪声小，在-2～+85℃的温度规模内均具有杰出的线性度。其内部结构由霍尔元件、线性扩大器、射极跟从器3大部分组成，如图3所示，UGN3503型集成霍尔传感器在静态(磁感应强度B=0)时的输出电压约为电源电压的1／2，当磁感应强度改变时输出电压在此基础上改变，而且当环境温度改变时静态输出电压也会有纤细的改变。为了补偿环境温度改变对静态输出电压的影响，并进步丈量的分辨率，本仪器的探头选用了两只配对的灵敏度相同的UGN3503型集成霍尔传感器，一正一反组合而成，这样不光能够抵消静态输出电压，还能够获得双倍的霍尔输出电压，使得丈量愈加精确、安稳、牢靠。
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5 收集电路的规划
AD574A是美国模仿数字公司(ANALOG)推出的单片高速12位逐次比较型A／D转化器，内置双极性电路构成的混合集成转化显片，具有外接元件少、功耗低、精度高级特色，而且具有主动校零和主动极性转化功用，只需外接少数的阻容件即可构成一个完好的A／D转化器，其主要功用特色有：
(1) 分辨率：12 b；
(2) 位非线性差错：小于±1／2 LBS或±1 LBS；
(3) 转化速率：25μs；
(4) 电源电压：±15 V和5 V；
(5) 数据输出格局：12位／8位；
(6) 芯片作业形式：全速作业形式和单一作业形式。
咱们选用AD574A来完结数据的收集进程。
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6 软件规划
软件部分是对转化之后的数据进行显现和存储，流程见图5。
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7 仪器校准及试验成果
因为本仪器的探头选用了线性元件，且仪器的量程在探头的线性传输规模之内，扩大器也是作业在线性状况，所以本仪器具有杰出的线性特征。在校按时，只需调理仪器内部的电位器使仪器在磁感应强度为0时显现0.00 mT即可。依据试验测验成果，该检测仪的作业安稳，在丈量的进程中，差错能够操控在0.02％的规模以内。
