原文传递
磁悬浮列车悬浮/导向传感器设计
| 论文题名： | 磁悬浮列车悬浮/导向传感器设计 |
| 关键词： | 磁悬浮列车;电涡流;FPGA;导向传感器 |
| 摘要： | 磁悬浮列车是一种新型的陆地交通工具，具有速度快、污染小、安全舒适等诸多优点，是未来中远途陆地交通技术极具潜力的发展方向之一。磁悬浮从概念的提出到实用只经历了不到一百年的时间，以德国和日本为代表的磁悬浮列车技术已经或者将要达到实际商业运营水平。我国虽然在磁悬浮列车技术上的研究起步较晚，但是由于国家经济发展对中远途客运交通需求的旺盛增长和科研人员的不懈努力，我国在此项技术上已经取得了长足进步。我国引进德国技术率先在上海建成了世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车示范线，为我国磁浮技术的快速发展提供了难得的良机。 本课题的研究以德国EMS磁浮列车技术国产化为背景，以磁浮列车上的两种关键传感器－悬浮/导向传感器为研究对象，在借鉴国外先进技术的基础上进行了自主研发，为消化吸收国外先进技术进行了有益的实践。 悬浮/导向传感器用于测量磁浮列车的各种运行参数，包括：间隙、速度、加速度、温度，并将测量结果发送给运行控制单元。整个传感器由壳体、线圈卡、信号处理电路板、软件组成。 间隙和速度测量利用电涡流效应。当安装在传感器上的线圈和导轨之间的相对位置发生变化时会导致电涡流的强弱、分布随之变化，通过检测这种变化就可以获得传感器相对导轨的位置变化。在本课题的研究中，针对磁浮列车导轨的特殊形状，设计了专门的感应线圈来感知电涡流磁场的变化。经过大量的试验找到了合适的振荡电路方案和电路参数，使间隙测量保持了较高的灵敏度。 加速度测量则采用专门的加速度传感器来实现，具有速度快、精度高、安装方便、性能可靠的优点。 温度敏感元件选用了高精度的金属铂热敏电阻，它作为环形振荡电路的可调参数，简化了电路设计和调试，方便地实现了温度测量。 在数字设计方面，我们采用了当前流行的现场可编程逻辑阵列（FPGA）芯片。FPGA具有丰富的内部触发器和外部引脚资源，可以方便处理多路并行数字信号。采用Verilog HDL编程语言实现FPGA软件的设计调试和芯片的功能验证，提高了开发效率。 |
| 作者： | 胡华 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 翟传润 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
