CN112729522A - 振动测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动测量系统和方法，该振动测量系统包括磁体、第一磁力产生装置、第二磁力产生装置、位置检测装置和控制装置。第一磁力产生装置设置于磁体的第一方向，在使用时，第一磁力产生装置设置于远离待测物体的一侧；第二磁力产生装置设置于磁体的第二方向；位置检测装置用于检测第一磁力产生装置和第二磁力产生装置分别与磁体之间的距离，以确定磁体的位置信息；控制装置与位置检测装置、第一磁力产生装置、第二磁力产生装置均连接。本申请提供的振动测量系统在待测物体处于任何方向时都可以进行振动测量，具有较高的适用性。

Description

振动测量系统和方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种振动测量系统和方法。

背景技术

磁悬浮技术是利用电磁力将磁性介质悬浮于空中，该技术不需要任何介质便可以实现承载物体的非接触式支撑，因此，不存在机械性质的摩擦和损耗，而且还可以降低能耗和噪声。使用磁悬浮技术实现振动测量与传统振动测量方法相比具有非常优异的特性。

然而，传统技术中采用磁悬浮技术实现振动测试的适用性较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种振动测量系统和方法。

一方面，本申请一个实施例提供一种振动测量系统，包括：

磁体；

第一磁力产生装置，设置于磁体的第一方向，在使用时，第一磁力产生装置设置于远离待测物体的一侧；

第二磁力产生装置，设置于磁体的第二方向；

位置检测装置，用于检测第一磁力产生装置和第二磁力产生装置分别与磁体之间的距离，以确定磁体的位置信息；

控制装置，与位置检测装置、第一磁力产生装置、第二磁力产生装置均连接，用于根据位置信息产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生磁力，以使磁体悬浮于预设位置；控制装置还用于根据控制信号和第一磁力产生装置产生的磁力确定待测物体的振动。

在其中一个实施例中，第二磁力产生装置包括：

第一磁力产生单元，设置于磁体的第二方向，与控制装置连接；

第二磁力产生单元，设置于磁体的第二方向，与控制装置连接，磁体设置于第一磁力产生单元与第二磁力产生单元之间；

控制装置用于根据控制信号控制第一磁力产生单元与第二磁力产生单元产生磁力，以使磁体悬浮于预设位置。

在其中一个实施例中，位置检测装置包括：

第一位置传感器，设置于第一磁力产生单元，与控制装置连接，第一位置传感器用于检测磁体与第一磁力产生单元之间的距离；

第二位置传感器，设置于第二磁力产生单元，与控制装置连接，第二位置传感器用于检测磁体与所述第二磁力产生单元之间的距离；

第三位置传感器，设置于第一磁力产生装置，与控制装置连接，第三位置传感器用于检测磁体与第一磁力产生装置之间的距离。

在其中一个实施例中，第一磁力产生装置包括：

铁芯；

电磁线圈，绕设于所述铁芯，且与控制装置连接，控制装置用于根据控制信号调整电磁线圈中的电流使得第一磁力产生装置产生磁力，以使磁体悬浮于预设位置。

在其中一个实施例中，还包括：

信号放大装置，信号放大装置的输入端与控制装置连接，信号放大装置的输出端分别与第一磁力产生装置和第二磁力产生装置连接，信号放大装置用于对控制信号进行放大处理。

在其中一个实施例中，第一位置传感器为红外测距传感器。

在其中一个实施例中，控制装置为单片机。

另一方面，本申请一个实施例提供一种应用如上实施例提供的振动测量系统进行振动测量的方法，包括：

初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置；

当待测物体发生振动时，获取磁体的位置信息；

根据位置信息产生控制信号，根据控制信号控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的磁力，以使磁体重新处于预设位置；

根据控制信号和第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动。

在其中一个实施例中，根据控制信号和第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动，包括:

根据控制信号的频率，确定待测物体的振动频率；

根据第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动振幅。

在其中一个实施例中，初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置，包括：

获取磁体的重量和初始位置信息，以及磁体与重力方向的夹角；

根据磁体的重量、初始位置信息和夹角，控制第一磁力产生装置产生第一初始磁力，以及根据初始位置信息，控制第二磁力产生装置产生的第二初始磁力，以使磁体在第一初始磁力和第二初始磁力的作用下悬浮于预设位置。

本申请提供一种振动测量系统和方法，该系统包括磁体、第一磁力产生装置、第二磁力产生装置、位置检测装置和控制装置。第一磁力产生装置设置于磁体的第一方向，在使用时，所述第一磁力产生装置设置于远离待测物体的一侧；第二磁力产生装置设置于磁体的第二方向；位置检测装置设置于第一磁力产生装置和第二磁力产生装置，用于检测第一磁力产生装置和第二磁力产生装置分别于磁体之间的距离，以确定磁体的位置信息；控制装置与位置检测装置、第一磁力产生装置、第二磁力产生装置均连接。本申请提供的振动测量系统通过第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的磁力，使得磁体可以始终保持在预设位置，从而使得该振动测量系统在待测物体处于任何方向时都可以进行振动测量，具有较高的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域不同技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例提供的振动测量系统的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的振动测量系统的结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的振动测量系统的结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的振动测量方法的步骤流程示意图；

图5为本申请一个实施例提供的振动测量方法的步骤流程示意图；

图6为本申请一个实施例提供的振动测量方法的步骤流程示意图。

附图标记说明：

10、振动测量系统；100、磁体；200、第一磁力产生装置；210、铁芯；220、电磁线圈；300、第二磁力产生装置；310、第一磁力产生单元；320、第二磁力产生单元；400、位置检测装置；410、第一位置传感器；420、第二位置传感器、430、第三位置传感器；500、控制装置；600、信号放大装置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请提供的振动测量系统可以近似为质量-弹簧振动系统，即，该振动测量系统利用磁悬浮效应实现振动测量。使用该振动测量系统可以测量处于非水平方向或者水平方向上的的待测物体的振动。

请参见图1，本申请一个实施例提供一种振动测量系统10包括磁体100、第一磁力产生装置200、第二磁力产生装置300、位置检测装置400和控制装置500。

磁体100是能够被第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生的磁力吸引或者排斥的物质。具体的，磁体100为磁悬浮球。磁体100的结构可以是长方体，也可以是球体或者其他不规则的立体结构，本实施例对此不作任何限制。

第一磁力产生装置200设置于磁体100的第一方向，在使用时，第一磁力产生装置200设置于远离待测物体20的一侧。第二磁力产生装置300设置于磁体100的第二方向。第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300均是能够产生磁力的器件，具体的，可以是磁力产生器。本实施例对第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300的具体结构不作任何限制，只要能够实现其功能即可。将第一磁力产生装置200设置在磁体100的第一方向，将第二磁力产生装置300设置在磁体100的第二方向，可以使得磁体100在第一磁力产生装置200产生的磁力和第二磁力产生装置300产生的磁力的作用下悬浮于预设位置。第一方向和第二方向属于不同的方向，本实施例对第一方向和第二方向不作任何限制，只要能够实现其功能即可。可选的，磁体100的第一方向和磁体100的第二方向之间呈90度，也就是说，磁体100的第一方向和磁体100的第二方向相互垂直，这样的振动测量系统10结构简单，更加容易设置。

位置检测装置400用于检测第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300分别与磁体100之间的距离，以确定磁体100的位置信息。位置检测装置400可以包括两个距离传感器，一个距离传感器设置于第一磁力产生装置200，用于检测第一磁力产生装置200与磁体100之间的距离；另一个距离传感器设置于第二磁力产生装置300，用于检测第二磁力产生装置300与磁体100之间的距离，通过检测到的距离确定磁体100具体的位置信息。本实施例对位置检测装置400的具体结构不作任何限制，只要能够实现其功能即可。

控制装置500与位置检测装置400第一磁力产生装置200第二磁力产生装置300均连接，用于根据位置信息产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生磁力，以使磁体100悬浮于预设位置。控制装置500还用于根据控制信号和第一磁力产生装置100产生的磁力确定待测物体的振动。所述控制装置500可以是计算机设备、微处理芯片或其他设备，所述计算机设备可以但不限于是工业计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。控制装置500根据位置检测装置400检测的磁体100的位置信息可以产生控制信号，并根据该控制信号控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生磁力，对磁体100进行吸引或者排斥，使得磁体100可以处于预设位置。具体的控制信号可以是电流信号。其中，预设位置可以是工作人员根据实际测量环境设置的位置，也可以是通过第一磁力产生装置200克服磁体100的重力后磁体100悬浮的位置，本实施例对此不作任何限制，只要能够实现其功能即可。

在待测物体20发生振动时，悬浮于预设位置的磁体100的位置会发生变化，控制装置500根据位置检测装置400检测到的磁体100的位置信息产生控制信号，并根据该控制信号控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生磁力吸引或者排斥磁体100，使其重新稳定悬浮于预设位置。这样控制装置500根据控制信号和第一磁力产生装置200产生的磁力就可以确定待测物体20的振动，并且通过第二磁力产生装置300产生的磁力可以使得磁体100不会在第二方向上发生偏移，从而可以提高测量待测物体20振动的准确性。

本申请实施例提供的振动测量系统10的工作原理如下：

在测试前，控制装置500控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生磁力，使得磁体100稳定悬浮于预设位置。在测试时，待测物体20发生振动，会使得磁体100的位置发生变化。控制装置500通过位置检测装置400检测到的磁体100的位置信息产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生磁力吸引或者排斥磁体100，时的磁体100重新稳定悬浮于预设位置。此时，控制装置500根据控制信号的频率可以确定待测物体20振动的频率，根据第一磁力产生装置200产生的磁力确定待测物体20振动的振幅。

本申请实施例提供一种振动测量系统10，该系统包括磁体100、第一磁力产生装置200、第二磁力产生装置300、位置检测装置400和控制装置500。第一磁力产生装置200设置于磁体100的第一方向，在使用时，第一磁力产生装置200设置于远离待测物体20的一侧；第二磁力产生装置300设置于磁体100的第二方向。位置检测装置400用于检测第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300分别与磁体100之间的距离，以确定磁体100的位置信号。控制装置500与位置检测装置400、第一磁力产生装置200、第二磁力产生装置300均连接。本申请实施例提供的振动测量系统10通过第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生的磁力，使得磁体200可以始终保证在预设位置，从而使得该振动测量系统10在待测物体20处于任何方向时都可以进行振动测量，换句话说，该振动测量系统10既可以测量处于水平面的待测物体20的振动，也可以测量处于非水平面的待测物体20的振动，具有较高的适用性。并且该振动测量系统10结构简单，操作方便。

请参见图2，在一个实施例中，第二磁力产生装置300包括第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320。

第一磁力产生单元310设置于磁体100的第二方向，与控制装置500连接。第二磁力产生单元320设置于磁体100的第二方向，与控制装置500连接。磁体100设置于第一磁力产生单元310与第二磁力产生单元320之间。换句话说，在磁体100的第二方向上有两个磁力产生单元，分别位于磁体100在第二方向上的两侧。第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320均是可以产生磁力的器件，第一磁力产生单元310的结构与第二磁力产生单元320的结构可以相同，也可以不同，本实施例对第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320的结构不作任何限制，只要能够实现其功能即可。控制装置500用于根据控制信号控制第一磁力产生单元310与第二磁力产生单元320产生磁力，以使磁体100悬浮于预设位置。在本实施例中，在磁体100的第二方向，在磁体100的两侧分别设置第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320，这样通过控制装置500控制第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320产生磁力，可以及时快速的使磁体100在第二方向上稳定悬浮于预设位置，从而能够避免磁体100在第二方向上的位置发生偏移，进而能够提高对待测物体20的振动测量的准确性。

请继续参见图2，在一个实施例中，位置检测装置400包括第一位置传感器410、第二位置传感器420和第三位置传感器430。第一位置传感器410设置于第一磁力产生单元310，与控制装置500连接，第一位置传感器410用于检测磁体100与第一磁力产生单元310之间的距离。第二位置传感器420设置于第二磁力产生单元320，与控制装置500连接，第二位置传感器420用于检测磁体100与第二磁力产生单元320之间的距离。控制装置500可以根据第一位置传感器410和第二位置传感器420检测的磁体100分别与第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320之间的距离快速的产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320产生磁力，使得磁体100在第二方向上稳定悬浮于预设位置。第三位置传感器430设置于第一磁力产生装置200，与控制装置500连接，第三位置传感器430用于检测磁体100与第一磁力产生装置200之间的距离。控制装置500根据第三位置传感器430检测的磁体100与第一磁力产生装置200之间的距离产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置200产生磁力，使得磁体100在第一方向上稳定悬浮于预设位置。

第一位置传感器410、第二位置传感器420和第三位置传感器430可以相同，也可以不同，并且均可以是光学距离传感器、红外距离传感器或者超声波距离传感器等距离检测器件，本实施例对此不作任何限制，只要能够实现其功能即可。在本实施例中，通过第一位置传感器410、第二位置传感器420和第三位置传感器430分别获取第一磁力产生单元310、第二磁力产生单元320和第一磁力产生装置200与磁体之间的距离，可以保证检测到的距离更加准确，从而提高振动测量的准确性。

请参见图3，在一个实施例中，第一磁力产生装置200包括铁芯210和电磁线圈220。电磁线圈220缠绕于铁芯210构成电磁铁，在电磁线圈220中输入电流后，会在周围产生磁场，则位于该磁场中的磁体100会受到电磁力的吸引或者排斥，从而使得磁体100的位置发生变化。对于电磁线圈200具体在铁芯210上缠绕的圈数，使用者可以根据实际应用自行选择，本实施例对此不作任何限制。电磁线圈220与控制装置500连接，控制装置500用于根据控制信号调整电磁线圈220中的电流使得第一磁力产生装置200产生磁力，以使磁体100悬浮于预设位置。通过改变通过电磁线圈200的电流的大小，可以改变第一磁力产生装置200对磁体100产生的磁力，从而可以改变磁体100的位置，使其稳定悬浮于预设位置。

在一个可选的实施例中，第一磁力产生单元310和第二磁力产生单元320可以和第一磁力产生装置200的结构相同，即，第一磁力产生单元310也可以包括铁芯和电磁线圈，第二磁力产生单元320也可以包括铁芯和电磁线圈。

请继续参见图3，在一个实施例中，振动测量系统10还包括信号放大装置600。信号放大装置600包括输入端和输出端。信号放大装置600的输入端与控制装置500连接，信号放大装置600的输出端分别与第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300连接，信号放大装置600用于对控制信号进行放大处理。信号放大装置600可以是放大器，也可以是放大电路，本实施例对信号放大装置600的结构和种类等不作任何限制，只要能够实现其功能即可。信号放大装置600可以控制装置500产生的控制信号进行放大，从而能够可以更好的控制第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300产生相应的磁力，以使磁体100悬浮于预设位置，进而可以提高振动测量系统10的适用性。在一个具体的实施例中，可以在第一磁力产生装置200和第二磁力产生装置300分别设置信号放大装置，分别放大控制装置500向第一磁力产生装置200发送的控制信号和向第二磁力产生装置200发送的控制信号。

在一个实施例中，第一位置传感器410为红外测距传感器。红外测距传感器是一种传感装置，是使用红外线为介质的测量系统，测量范围广，响应时间短，易于安装。使用红外测距传感器的第一位置传感器410测量磁体100与第一磁力产生单元310之间的距离，更加方便和准确。可选的，第二位置传感器420和第三位置传感器430均可以为红外测距传感器。

在一个实施例中，控制装置400为单片机。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中烟处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统等功能集成到一块硅片上构成一个小而完善的微型计算机系统。这样可以减小振动测量系统10的面积，使得振动测量系统便于携带和安装，可以提高振动测量系统10的实用性。

在一个具体的实施例中，使用振动测量系统10测量处于水平表面的待测物体的振动。第一方向为竖直方向，第二方向为水平方向。在第二方向上，磁体100在第一磁力产生单元310产生的磁力和第二磁力产生单元320产生的磁力的作用下稳定悬浮于预设位置。

在一方向上，第一磁力产生装置200产生的磁力可以表示为：

其中，f表示第一磁力产生装置200产生的磁力，W_field表示第一磁力产生装置200与磁体100之间的磁场能。dW_filed＝i(t)·dΨ(t)，其中，dΨ(t)表示在第一方向上，磁体100与第一磁力产生装置200之间的相对位置变化的微分量，i(t)为电磁线圈中的电流。

请参见图4，本申请一个实施例提供一种应用如上述实施例提供的振动测量系统进行振动测量的方法。具体的方法步骤包括：

S100，初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置。

预设位置可以是使用者根据实际应用场景设置的位置。根据预设的磁体的位置，控制装置通过控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，使得磁体悬浮于预设位置。通常情况下，在第二方向上，磁体位于第二磁力产生装置的中心延伸处，在第一方向上，磁体位于第一磁力产生装置产生的磁力与磁体重力抵消的位置处。

S200，当待测物体发生振动时，获取磁体的位置信息。

S300，根据位置信息产生控制信号，根据控制信号控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的磁力，以使磁体重新处于预设位置。

S400，根据控制信号和第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动。

当待测物体发生振动时，设置于待测物体上的振动测量系统中的磁体的位置会发生偏移。控制装置通过位置检测装置可以获取磁体的位置信息，也就是说，控制装置可以获取磁体相对于预设位置偏移的距离。控制装置根据位置信息会产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生磁力，使得磁体重新稳定悬浮于预设位置。对第一磁力产生装置和第二磁力产生装置的具体描述可以参考上述振动测量系统中的描述，在此不再赘述。在磁体重新悬浮于预设位置后，控制装置根据控制信号和第一磁力产生装置10重新使磁体悬浮于预设位置的磁力，可以确定待测物体振动。具体的可以确定振动频率和振动幅度等。

本申请实施例提供的振动测量方法是采用振动测量系统进行测量的，则该方法具有振动测量系统的所有有益效果，在此不再赘述。

请参见图5，步骤S400“根据控制信号和第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动”的一种可能的实现方式包括：

S410，根据控制信号的频率，确定待测物体的振动频率。

S420，根据第一磁力产生装置产生的磁力，确定待测物体的振动振幅。

控制信号的频率与待测物体的振动频率保持同步。在第一磁力产生装置为铁芯和电磁线圈构成的电磁铁时，控制信号即为电流信号，则可以通过获取电流信号的频率确定待测物体的振动频率。待测物体是沿第一方向振动的，则第一磁力产生装置产生的磁力与待测物体的振动幅值正相关，具体的f＝σA(ωt)，其中，f是指第一磁力产生装置产生的磁力，σ为比例修正系数，ω为振动角频率，A为振动幅值，t表示时间。

请参见图6，步骤S100“初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置”的一种可能的实现方式包括：

S110，获取磁体的重量和初始位置信息，以及磁体与重力方向的夹角。

S120，根据磁体的重量、初始位置信息和夹角，控制第一磁力产生装置产生第一初始磁力，以及根据初始位置信息，控制第二磁力产生装置产生的第二初始磁力，以使磁体在第一初始磁力和第二初始磁力的作用下悬浮于预设位置。

若待测物体处于水平表面，则磁体与重量方向的夹角为零，获取磁体的重量和初始位置信息。初始位置信息可以为磁体处于振动测量系统的底部。控制装置根据初始位置信息，产生控制信号，并根据控制信号控制第一磁力产生装置产生初始磁力，通过该初始磁力和磁体的重量，使得磁体从初始位置悬浮于预设位置。可选的，当预设位置为第一磁力产生装置产生的磁力与磁体的重量平衡的位置，则控制信号控制第一磁力产生装置产生与初始磁体重量相同的磁力。

若待测物体处于非水平表面，则获取磁体的重量和初始位置信息，以及磁体与重力方向的夹角。初始位置信息可以为磁体处于振动测量系统的底部。控制装置根据控制信号控制第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生初始磁力，通过该初始磁力、磁体的重量和磁体与重力方向的夹角，使得磁体从初始位置稳定悬浮于预设位置。通过在第一方向上第一磁力产生装置产生的初始磁力、重力在第一方向上的分力，以及在第二方向上第二磁力产生装置产生的初始磁力的作用下使得磁体稳定悬浮于预设位置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种振动测量系统，其特征在于，包括：

磁体；

第一磁力产生装置，设置于所述磁体的第一方向，在使用时，所述第一磁力产生装置设置于远离待测物体的一侧；

第二磁力产生装置，设置于所述磁体的第二方向；

位置检测装置，用于检测所述第一磁力产生装置和所述第二磁力产生装置分别与所述磁体之间的距离，以确定所述磁体的位置信息；

控制装置，与所述位置检测装置、所述第一磁力产生装置、所述第二磁力产生装置均连接，用于根据所述位置信息产生控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一磁力产生装置和所述第二磁力产生装置产生磁力，以使所述磁体悬浮于预设位置；所述控制装置还用于根据所述控制信号和所述第一磁力产生装置产生的磁力确定所述待测物体的振动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二磁力产生装置包括：

第一磁力产生单元，设置于所述磁体的第二方向，与所述控制装置连接；

第二磁力产生单元，设置于所述磁体的第二方向，与所述控制装置连接，所述磁体设置于所述第一磁力产生单元与所述第二磁力产生单元之间；

所述控制装置用于根据所述控制信号控制所述第一磁力产生单元与所述第二磁力产生单元产生磁力，以使所述磁体悬浮于所述预设位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述位置检测装置包括：

第一位置传感器，设置于所述第一磁力产生单元，与所述控制装置连接，所述第一位置传感器用于检测所述磁体与所述第一磁力产生单元之间的距离；

第二位置传感器，设置于所述第二磁力产生单元，与所述控制装置连接，所述第二位置传感器用于检测所述磁体与所述第二磁力产生单元之间的距离；

第三位置传感器，设置于所述第一磁力产生装置，与所述控制装置连接，所述第三位置传感器用于检测所述磁体与所述第一磁力产生装置之间的距离。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一磁力产生装置包括：

铁芯；

电磁线圈，绕设于所述铁芯，且与所述控制装置连接，所述控制装置用于根据所述控制信号调整所述电磁线圈中的电流使得所述第一磁力产生装置产生磁力，以使所述磁体悬浮于所述预设位置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

信号放大装置，所述信号放大装置的输入端与所述控制装置连接，所述信号放大装置的输出端分别与所述第一磁力产生装置和所述第二磁力产生装置连接，所述信号放大装置用于对所述控制信号进行放大处理。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一位置传感器为红外测距传感器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置为单片机。

8.一种应用如权利要求1-7任一项所述的振动测量系统进行振动测量的方法，其特征在于，包括：

初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置；

当待测物体发生振动时，获取所述磁体的位置信息；

根据所述位置信息产生控制信号，根据所述控制信号控制所述第一磁力产生装置和所述第二磁力产生装置产生的磁力，以使所述磁体重新处于所述预设位置；

根据所述控制信号和所述第一磁力产生装置产生的磁力，确定所述待测物体的振动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制信号和所述第一磁力产生装置产生的磁力，确定所述待测物体的振动，包括:

根据所述控制信号的频率，确定所述待测物体的振动频率；

根据所述第一磁力产生装置产生的磁力，确定所述待测物体的振动振幅。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述初始化第一磁力产生装置和第二磁力产生装置产生的初始磁力，以使磁体悬浮于预设位置，包括：

获取所述磁体的重量和初始位置信息，以及所述磁体与重力方向的夹角；

根据所述磁体的重量、所述初始位置信息和所述夹角，控制所述第一磁力产生装置产生第一初始磁力，以及根据所述初始位置信息，控制所述第二磁力产生装置产生的第二初始磁力，以使所述磁体在所述第一初始磁力和所述第二初始磁力的作用下悬浮于所述预设位置。

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