[发明专利]用于测量到铁磁元件的距离的距离传感器、磁性悬浮系统和用于测量到铁磁元件的距离的方法

权利要求书

1.一种距离传感器(200)，用于测量到铁磁元件(150)的距离，所述距离传感器包括：

至少一第一永久磁铁元件(201,201a)；

至少一第一霍尔元件(203)；和

至少一第二霍尔元件(204)；

其中所述第一永久磁铁(201,201a)元件产生第一磁场(205)，并且在所述第一霍尔元件(203)的位置的所述第一磁场(205)的方向实质上相反于在所述第二霍尔元件(204)的位置的所述第一磁场(205)的方向。

2.如权利要求1所述的距离传感器(200)，进一步包括至少一第二永久磁铁元件(201b)，平行于所述第一永久磁铁元件(201a)布置及具有相反于所述第一永久磁铁元件(201a)的极性，其中所述第一及第二永久磁铁元件(201a,201b)产生所述第一磁场(205)。

3.如权利要求1和2的任一项所述的距离传感器(200)，其中所述第一和第二霍尔元件(203,204)相反于彼此定向，使得所述第一磁场(205)在所述第一和第二霍尔元件(203,204)中产生正电压。

4.一种磁性悬浮系统(100)，用于磁性悬浮铁磁元件(150)，所述磁性悬浮系统包括：

至少一个电磁致动器(178)；和

如权利要求1至3的任一项所述的至少一个距离传感器(200)；

其中所述至少一个距离传感器(200)配置为测量到所述铁磁元件(150)的距离(X)。

5.如权利要求4所述的磁性悬浮系统(100)，进一步包括控制器(130,179)，配置为用于所述至少一个电磁致动器(178)的闭环控制，以控制到所述铁磁元件(150)的所述距离(X)。

6.如权利要求5所述的磁性悬浮系统，其中所述控制器(130,179)配置为用于补偿所述至少一个电磁致动器(178)所产生及作用于所述至少一个距离传感器(200)的磁场。

7.如权利要求4至6的任一项所述的磁性悬浮系统(100)，其中所述至少一个电磁致动器(178)配置为用于在传送方向(192)中传送所述铁磁元件(150)。

8.如权利要求4至7的任一项所述的磁性悬浮系统(100)，其中所述铁磁元件为基板载体(110)。

9.如权利要求5至8的任一项所述的磁性悬浮系统(100)，其中所述至少一个电磁致动器(178)、所述至少一个距离传感器(200)及所述控制器(179)包含于气密的外壳(176)中。

10.如权利要求4至9的任一项所述的磁性悬浮系统(100)，其中所述磁性悬浮系统(100)配置为用于在真空中操作。

11.一种用于测量到铁磁元件(150)的距离(X)的方法，所述方法包括：

提供距离传感器(200)，所述距离传感器包括第一霍尔元件(203)和第二霍尔元件(204)；

检测所述第一霍尔元件(203)的第一信号和所述第二霍尔元件(204)的第二信号；和

从所述第一信号减去所述第二信号。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述距离传感器(200)进一步包括至少一第一永久磁铁元件(201,201a)，用于产生第一磁场(205)，其中在所述第一霍尔元件(203)的位置的所述第一磁场(205)的方向实质上相反于在所述第二霍尔元件(204)的位置的所述第一磁场(205)的方向。

13.如权利要求11和12的任一项所述的方法，进一步包括：

检测至少一个电磁致动器(178)的线圈电流；

利用所述线圈电流来估测所述至少一个电磁致动器(178)所产生的磁通；和

补偿所述距离传感器(200)所测量的距离信号的错误成分。