磁悬浮球电容位移检测方法的仿真分析

doi:10.13873/J.1000-9787(2024)11-0135-04

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磁悬浮球电容位移检测方法的仿真分析

更新时间：2025-09-11

- 磁悬浮球电容位移检测方法的仿真分析
- Issue 11, Pages: 135-138(2024)
- 作者机构：
  
  1. 无锡学院自动化学院
  2. 华北电力大学电气与电子工程学院
  3. 南京信息工程大学自动化学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2024)11-0135-04
  CLC： TP212
- Published：2024
- 稿件说明：
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[J]. 2024, (11): 135-138.
DOI：

[J]. 2024, (11): 135-138. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2024)11-0135-04.

摘要

为精确非接触地监测磁悬浮球体的位移，本文设计了两种电容位移检测方案：单端方案和差分方案。运用COMSOL Multiphysics软件，为这两种方案构建了有限元仿真模型，并分析了测试电容值与磁悬浮球位移之间的关系。在单端式方案中，测试电容与悬浮球位置的关系呈现出非线性特征，且这种非线性随球体与电容极板间距离的增加而更加明显。相比之下，差分式方案展现出测试电容与磁悬浮球位移之间的线性关系，但在量程增加时，其测试灵敏度有所下降。得益于电容检测电路技术的不断进步，提出的差分式电容位移检测方案在超过6.4 mm的磁悬浮球位移范围内，有望实现纳米级的位移检测精度。

Abstract

关键词

Keywords

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马骥.复杂环境下超长隧道磁悬浮陀螺定向测量关键技术研究[D].长安大学,2019(07).

Lane Susan,Barrett Snyder Kieran,Lazarus Nathan,Alberts W C Kirkpatrick,Hanrahan Brendan.Vibration sensing the mammalian way: an artificial Pacinian corpuscle[J].Bioinspiration & Biomimetics,2020.

Timberlake Chris,Gasbarri Giulio,Vinante Andrea,Setter Ashley,Ulbricht Hendrik.Acceleration sensing with magnetically levitated oscillators above a superconductor[J].Applied Physics Letters,2019.

J Druge,C Jean,O Laurent,M-A Méasson,I Favero.Damping and non-linearity of a levitating magnet in rotation above a superconductor[J].New Journal of Physics,2014.

Ming Yuan Ren,Hai Feng Zhang,Xiao Wei Liu,Zhi Gang Mao.High resolution capacitance detection circuit for rotor micro-gyroscope[J].AIP Advances,2014.

J.B. Tan,J.N. Cui.Ultraprecision 3D probing system based on spherical capacitive plate[J].Sensors & Actuators: A. Physical,2010.

Vallance R. Ryan,Marsh Eric R.,Smith Philip T..Effects of Spherical Targets on Capacitive Displacement Measurements[J].Journal of Manufacturing Science and Engineering,2004.

Philip T. Smith,R. Ryan Vallance,Eric R. Marsh.Correcting capacitive displacement measurements in metrology applications with cylindrical artifacts[J].Precision Engineering,2004.

W C Heerens.Application of capacitance techniques in sensor design[J].Journal of Physics E: Scientific Instruments,1986(11).

J. W. Beams.High Rotational Speeds[J].Journal of Applied Physics,1937(12).

邓自刚,刘宗鑫,李海涛,张卫华.磁悬浮列车发展现状与展望[J].西南交通大学学报,2022(03).

钟志贤,蔡忠侯,祁雁英,段一戬,祝长生.新型径向混合磁轴承的解耦设计与分析[J].中国电机工程学报,2022(04).

吕治国,龙志强.磁悬浮球系统的非线性自适应控制方法[J].控制工程,2020(01).

何忠名,胡新宁,崔春艳,王秋良,王浩,牛飞飞,黄兴.基于H方程的超导磁悬浮系统悬浮特性分析[J].低温与超导,2019(09).

李晓辉,程东.球型极板电容位移传感器的设计与研究[J].仪表技术与传感器,2018(05).

王志宇,王顺,张群英,方广有.一种新型地球物理电容性电场传感器研究[J].仪器仪表学报,2016(12).

毕超,郭霞,徐昌语,杨辉.高温电容位移传感器的设计与实验研究[J].传感技术学报,2016(10).

汪蓓蓓,黄云志,刘永洪.平面电容传感器设计及在材料探伤中的应用研究[J].传感技术学报,2014(07).

王惠玲,李宝生.基于边缘效应的圆环式电容传感器电场仿真分析[J].传感器与微系统,2014(04).

郑义中,高玉成.电容传感器中的驱动电缆技术[J].宇航计测技术,1986(06).

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