磁悬浮轴承的转速一般达到几千甚至上万转，而磁悬浮轴承转子与定子间的气隙一般大小在几十到几百微米。

    磁悬浮轴承按照磁力作用方式的不同分为主动型磁悬浮轴承、被动型磁悬浮轴承和混合型磁悬浮轴承。主动型磁悬浮轴承采用励磁线圈产生轴向推力达到固定转子位置的作用，而被动型磁悬浮轴承采用的是永磁铁提供磁悬浮力，混合型磁悬浮轴承中励磁线圈和永磁铁都有运用。因此，主动磁悬浮轴承一般体积较大，位移检测以及姿态控制难度最低，而被动型磁悬浮轴承一般体积较小，位移检测以及姿态控制难度最高，混合型磁悬浮轴承的体积以及检测和控制难度介于前两者之间。

1.2 磁悬浮轴承发展历程

    中国在一千多年以前就发明了指南针，标志着磁技术正式进入人类文明。对于磁悬浮轴承技术的研究起源于上个世纪60年代，标志着人类轴承技术革命的开始。

    说到磁悬浮轴承的历史，不得不提到一个人以及他的理论，这个人就是恩休。恩休在1942证明了：单靠永磁铁本身不能使一个铁磁体在空间六个自由度上都保持自由、稳定的悬浮状态。因为在受力与距离平方成反比的恒定力场中，一个物体是找不大稳定的平衡为指导的，所以在磁悬浮轴承中，如果一个转子完全处于由永磁体或恒定直流电磁铁所形成的静态磁力场中，其稳定悬浮是不能实现的。为了是铁磁体实现稳定的磁悬浮，必须根据物体的悬浮状态不断地条件磁场力的大小，即采用可控电磁铁才能实现。也就是说，要实现稳定悬浮，至少要对被悬浮的转子的某一个自由度实行主动控制。这一设想由肯珀在1937年申请了第一个磁悬浮技术的专利，并构成了之后开展磁悬浮列车和磁悬浮轴承研究的主导思想。

1.3 磁悬浮轴承对位移检测的要求

一 非接触的

二 高灵敏度

三 可靠性高可以长时间工作

四 高精度

1.4 位移检测研究现状

 1.5 课题研究与任务

    本课题主要对磁悬浮轴承轴的位移检测技术进行研究，要求兼顾考虑检测系统的可靠性和经济性，设计出简单可靠的位移检测系统。

    论文主要工作包括：文献综述

1. 磁悬浮轴承位移检测原理研究、分析；

2. 重点研究电涡流式位移传感器的电路，并设计相应的检测电路； 

3. 位移传感器性能实验。

设计要求：

1. 轴向和径向位移检测可采用不同原理的位移传感器；

2. 位移传感器可选型或自设计，要兼顾考虑检测系统的可靠性和经济性，且必须考虑结构及尺寸要便于安装；

3. 位移检测分辨率： ＜0.2 μm

检测范围： 0~50 μm

2. 位移检测技术研究

2.1 传感器选择

    根据磁悬浮轴承的特性，磁悬浮轴承检测用的传感器，首先要满足的条件就是非接触的。满足这个条件的传感器有电涡流传感器、超声波传感器、光电效应传感器、电容式传感器等等。