《自制磁悬浮装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自制磁悬浮装置（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自制磁悬浮装置Magnetic Levitation张皓2009.5.6 china磁悬浮是一项很有发展前途的项目，我在网上找到两种控制方法，一种是利用模拟运算放大器进行PD控制，另一种是通过AVR单片机进行软PD 控制，我参照了运放的电路制作了装置，磁铁 终于悬浮在空中了.悬浮的效果结构如图,传感器放置在下方感知磁铁磁场强度,通过电路,反馈控制上方线圈的电流,使磁铁处于动态的平衡中.透明亚克力妆铁織高强驗铁霍尔传感器装置的电感从日光灯泡的电子镇流器中卸出,为合适,将下方两侧的磁芯切除,保留中间和上方的磁芯.封闭的磁芯使磁力线从磁芯穿过,就很难吸引下 方磁铁了.磁芯有无的影响:有磁芯可以增强线
2、圈的磁场,降低线圈数与能耗,此外磁芯与磁铁的吸引力可以抵消一部分重力,但是有磁芯磁铁就不能太靠近电感, 否则会被牢牢吸住.总之有磁芯的利大于弊.支架利用打火机弯曲有机玻璃制成。首次焊接的电路（图片）,效果不理想，电路基准与比例共用一个运放，调试困难，输出电流不是呈直线,于是我改进了电路:+5V+ 12V4.7K+5V200KA/W|(WV+5V0KWWW20K虽准调20K6.8K改进后的磁悬浮电路ZH1110各运放的接法与功能列表如下接法作用IC-F1减法&比例放大调整传感器信号的基准IC-F2比例放大将信号做进步放大IC-F3恒流源电压变电流源如果使用集成霍尔元件，无需限流，分压电阻也要调整
3、。基准与比例电路分离。22UF电容为微分电容，串一小阻值电阻，否则一些毛刺就会使输出电压上下振动。IC-F2输出端的LED指示磁场的强弱，2k电阻避开LM324的0.7V死区电压。IC-F3恒流源用于消除三极管放大倍数影响。续流二极管防止电感反激电流损坏三极管，三极管选用中大功率管.4.7UF、104仅用于消除电感的声音噪声。MV11I3悬浮的效果A控制电路磁铁有三种不稳定情况,如上图所示,其中前两种最终会导致生效,第一种可通过滤波或微分电路消除,第二种遇到后我想来好长时间,感谢上帝帮助,只要下面固定一重物就可以解决了.实际操作中我在磁铁下方粘贴了一块马赛克玻璃,就不会倾翻了.调试过程：将磁铁
4、放于底座（霍尔传感器上方），强度指示LED亮，然后缓慢离开.在合适的高度，如果LED仍然亮，顺时针调节基准电位器，直到LED熄灭.接通线圈电路, 磁铁即悬浮半空中*12VluF0七G.BKohm4.TKIC LM324lx 2SD923基准谐常比更诟智亠 z1QOKIN5B15S 场改进后的磁悬浮申路ZH1U04.7kIC-F12.7KHALL 传感器昨天跑赛格买元件，没白买了。买了关键元件，磁线性霍尔 3503 元件。1. 是，已成功悬浮 。2是电路上仅有3点不同，一是霍尔VDD处电阻短路，二是用3503。三是，注意第一级基准，47K-4.7K, 反正调到和霍尔输出的电压， 约 2.6V。自
5、制要点:被悬浮的必须是磁力强体积小的磁铁,推荐使用球形钕铁硼磁铁,非球形也行.漆包线很贵,线圈不必绕那么多圈,绕到我这个的一半就可以达到和我这个一样的磁场了,但是绕得越多,越省电.两个可变电阻的阻值必须调试到合适才能悬浮且稳定.霍尔元件的位置应该处于线圈中心.这种球形磁铁可以在淘宝上买到，搜“球形钕铁硼”即可，目前全国只此一家，所以是2元/个的“垄断价格”，不用球形的话，很多城市的卖电机的地方都有卖钕铁硼。“磁悬浮”现在已经变成家喻户晓的名词。但现在大家熟悉的磁悬浮都是利用磁场的斥力把铁磁体向上方托起，磁悬浮列车就属于这一种。可是你见过凌空悬着的“磁悬挂”吗？ 我设计制作了一个不算复杂的电子装
6、置，就能演示这种不寻常的科学现象。材料R1R6均为1/4W碳膜电阻，R7、R8为1/4W微调电位器。C1：1uF 无极性电解电容。IC1：四运算放大器集成块LM324。VT1： 9013。霍尔元件： 3503。霍尔元件被广泛用在家电上，电子市场或家电维修部都能买到，可以买3503,也可以用别的型号,但购买时须说明是线性输出的,错买了开关型的不能用。在 电路图中没画出霍尔元件的接法，应该把有字的一端朝向自己，三个管脚从左到右依次接电源正极、接地、接电路中的信号输入端。悬浮小磁球为高强磁性的钕铁硼磁钢小球，普通磁铁的磁性不够，不能用。钕铁硼磁钢小球可以在淘宝网上购买（搜索“球形钕铁硼”），非球形的
7、钕铁硼小磁钢也能用，就是 演示的视觉效果差点。制作1. 电路部分的元件不多，我自制时采取“空间连接”，各接点用电烙铁焊牢。如果不习惯，贝时巴元器件焊在附上的印刷电路板上。2. 制作电磁线圈。找一根内径8毫米的塑料圆珠笔管，切割1.5厘米长一段做为线圈芯管，用薄铝片（绝对不能用铁片）剪两块外径2厘米的挡板，分别在中心部位钻一个 与笔管内径一样大的孔，用AB胶把两个档板粘牢在芯管两端。把长度为15 20米、线径为0.2毫米的漆包线密绕在这个骨架上。圈数绕得更多些就更省电，但是电磁力 不会明显提高。线圈做好后试验一下：接上大约5伏直流电，在小磁球上方1厘米之外应该能把它吸上来。 最后在线圈芯管中心处
8、插入一个霍尔元件，使霍尔元件上的平面与线圈挡板平行。在线圈端面前加一块铝片，铝片内形成的涡流能够使小磁球悬浮更加平稳，其作用类似于 电容的微分控制。3. 将包括5号电池夹（4节）和开关在内的各部分组装在一个长条形的半敞开盒子里，今后调节电位器就比较方便。调试和演示把磁钢小球放在线圈下5毫米处。先把R8调到最大，从正到负调节R7,直至小磁球离地为止。如果它一直不能离地，则应把线圈反接。调小R8,使磁钢小球稳定；然后边观察边微调R7、R8,最终使小球能稳定悬空漂浮在线圈下1厘米处。 在演示时，可以轻轻晃动装置，用纸、塑料瓶等从小球与线圈之间穿过，甚至用手指轻轻触碰小球，它都能保持悬浮状态。R7IC
9、1R113IC1堆R2输岀11312CC103输出223一口R5Vfg. Gnd5kin Cczi接霍尔元件E3 3503；luF74k-414 ES n管脚连接（俯视图）500k500k输入？输入4EB 500k线圈内蛊X3503霍 尔元件200k500k90 f3“磁悬浮”现在已经变成家喻户晓的名词。但现在大家熟悉的磁悬浮都是利用磁场的斥力把铁磁体向上方托起，磁悬浮列车就属于这一种。可是你见过凌空悬着的“磁悬挂”吗？ 我设计制作了一个不算复杂的电子装置，就能演示这种不寻常的科学现象。材料R1R6均为1/4W碳膜电阻，R7、R8为1/4W微调电位器。C1：1uF 无极性电解电容。IC1：四运
10、算放大器集成块LM324。VT1：9013。霍尔元件：3503。霍尔元件被广泛用在家电上，电子市场或家电维修部都能买到，可以买3503,也可以用别的型号,但购买时须说明是线性输出的,错买了开关型的不能用。在 电路图中没画出霍尔元件的接法，应该把有字的一端朝向自己，三个管脚从左到右依次接电源正极、接地、接电路中的信号输入端。悬浮小磁球为高强磁性的钕铁硼磁钢小球，普通磁铁的磁性不够，不能用。钕铁硼磁钢小球可以在淘宝网上购买（搜索“球形钕铁硼”），非球形的钕铁硼小磁钢也能用，就是 演示的视觉效果差点。制作1. 电路部分的元件不多，我自制时采取“空间连接”，各接点用电烙铁焊牢。如果不习惯，则把元器件焊
11、在附上的印刷电路板上。2. 制作电磁线圈。找一根内径8毫米的塑料圆珠笔管，切割1.5 厘米长一段做为线圈芯管，用薄铝片（绝对不能用铁片）剪两块外径2厘米的挡板，分别在中心部位钻一个 与笔管内径一样大的孔，用AB胶把两个档板粘牢在芯管两端。把长度为15 20米、线径为0.2毫米的漆包线密绕在这个骨架上。圈数绕得更多些就更省电，但是电磁力 不会明显提高。线圈做好后试验一下：接上大约5伏直流电，在小磁球上方1厘米之外应该能把它吸上来。 最后在线圈芯管中心处插入一个霍尔元件，使霍尔元件上的平面与线圈挡板平行。在线圈端面前加一块铝片，铝片内形成的涡流能够使小磁球悬浮更加平稳，其作用类似于 电容的微分控制。3. 将包括5号电池夹（4节）和开关在内的各部分组装在一个长条形的半敞开盒子里，今后调节电位器就比较方便。调试和演示把磁钢小球放在线圈下5毫米处。先把R8调到最大，从正到负调节R7,直至小磁球离地为止。如果它一直不能离地，则应把线圈反接。调小R8,使磁钢小球稳定；然后边观察边微调R7、R8,最终使小球能稳定悬空漂浮在线圈下1厘米处。 在演示时，可以轻轻晃动装置，用纸、塑料瓶等从小球与线圈之间穿过，甚至用手指轻轻触碰小球，它都能保持悬浮状态。2009-3-3 21:37回复
