基于微分電路的上拉式磁懸浮

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1、基于微分電路的上拉式磁懸浮這是一個(gè)基于微分電路的上拉式磁懸浮。它不使用單片機(jī)，僅靠電路實(shí)現(xiàn)上拉式磁懸浮的平衡。而且作者把它做成了“便攜式”，用一個(gè)透明文具盒+電池就裝下了。可以隨身攜帶，隨時(shí)演示，簡(jiǎn)直就是工科宅男的泡妞利器！原文的圖片鏈接都已經(jīng)失效了，還好我這里曾經(jīng)下載保存過廢話不多說了，以下是原文攻略部分。$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$華麗麗的昏鴿線$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$未組裝階段的通電懸浮圖：再來一張：第三張開始組裝它的心臟:比例微分控制電路電路是由如下元件組成,一般家電維修處都能買到,其中運(yùn)放,我用的是LM324是因?yàn)槲沂诸^現(xiàn)有這個(gè),其實(shí)用2運(yùn)放就行

2、,線圈是自己饒的,漆包線挺貴的。自制要點(diǎn):被懸浮的必須是磁力強(qiáng)體積小的磁鐵,推薦使用球形釹鐵硼磁鐵,非球形也行。漆包線很貴,線圈不必繞那么多圈,繞到我這個(gè)的一半就可以達(dá)到和我這個(gè)一樣的磁場(chǎng)了,但是繞得越多,越省電.兩個(gè)可變電阻的阻值必須調(diào)試到合適才能懸浮且穩(wěn)定.霍爾元件的位置應(yīng)該處于線圈中心?；魻栐诤芏嗉译娚隙加杏玫?去家電維修部買就可以了,可以買3503,也可以買別的型號(hào),但是要注意買輸出線形量的,不是開關(guān)量的。那么我就整體原理解釋一下,如果你水平高,你可以做一個(gè),如果水平不行,我解釋了你起碼能知道是怎么回事:小球在空中受重力,當(dāng)小球處于某個(gè)高度時(shí),電路使重力和磁力平衡;當(dāng)小球高

3、于這個(gè)高度時(shí),電路使線圈磁力小于重力,從而使小球有下落趨勢(shì);反之,低于這個(gè)高度,電路使線圈磁力增大,小球就有上升趨勢(shì).從而小球能在一定的擾動(dòng)范圍內(nèi)保持平衡。其實(shí)學(xué)過控制的人可以看出電路中還有微分控制,就是那個(gè)電容.其實(shí)這個(gè)電路沒有微分控制也能工作,小球穩(wěn)定性會(huì)稍差些.如果不懂控制,完全可以按你理解的不加電容來做.另外線圈擋板的鋁板也起到類似于微分控制的作用,抑制震蕩.(本段系另一人回復(fù)，在帖中23樓，非作者敘述)我說說我的理解：小球的輕微擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致空間磁場(chǎng)變化，霍爾元件把這個(gè)變化感應(yīng)成線性電位信號(hào)反饋。兩個(gè)500K電阻的分壓可以讓運(yùn)放輸出有一個(gè)直流偏壓，防止三極管工作在截至區(qū)(調(diào)節(jié)靜態(tài)

4、工作點(diǎn))。200K電位器的作用是調(diào)節(jié)霍爾元件信號(hào)的平衡位置，500K電位器的作用是調(diào)節(jié)控制電路的靈敏度（或者是調(diào)節(jié)前級(jí)放大倍數(shù)防止后面的放大電路飽和），兩級(jí)運(yùn)放間RC濾波器是濾除紋波讓線圈的磁場(chǎng)更平穩(wěn)?；魻栐姆答佇盘?hào)被兩級(jí)運(yùn)放和三極管放大了很多倍，只要磁場(chǎng)一有擾動(dòng)，就會(huì)驅(qū)動(dòng)線圈電流變化讓磁場(chǎng)趨于恒定。23樓完全正解.不過電容不是為了濾除波紋,而是微分控制,也就是根據(jù)小球的速度來改變線圈電流的大小.如果不加電容,就只根據(jù)小球位置來改變了.這種球形磁鐵可以在淘寶上買到，搜“球形釹鐵硼”即可，目前全國(guó)只此一家，所以是2元/個(gè)的“壟斷價(jià)格”，不用球形的話，很多城市的賣電機(jī)的地方都有賣釹鐵硼

5、?！按艖腋　爆F(xiàn)在已經(jīng)變成家喻戶曉的名詞。但現(xiàn)在大家熟悉的磁懸浮都是利用磁場(chǎng)的斥力把鐵磁體向上方托起，磁懸浮列車就屬于這一種?？墒悄阋娺^凌空懸著的“磁懸掛”嗎？我設(shè)計(jì)制作了一個(gè)不算復(fù)雜的電子裝置，就能演示這種不尋常的科學(xué)現(xiàn)象。材料R1——R6均為1/4W碳膜電阻，R7、R8為1/4W微調(diào)電位器。C1：1uF無極性電解電容。IC1：四運(yùn)算放大器集成塊LM324。VT1：9013。霍爾元件：3503?；魻栐粡V泛用在家電上，電子市場(chǎng)或家電維修部都能買到，可以買3503,也可以用別的型號(hào),但購(gòu)買時(shí)須說明是線性輸出的,錯(cuò)買了開關(guān)型的不能用。在電路圖中沒畫出霍爾元件的接法，應(yīng)該把有字的一端朝向自

6、己，三個(gè)管腳從左到右依次接電源正極、接地、接電路中的信號(hào)輸入端。懸浮小磁球?yàn)楦邚?qiáng)磁性的釹鐵硼磁鋼小球，普通磁鐵的磁性不夠，不能用。釹鐵硼磁鋼小球可以在淘寶網(wǎng)上購(gòu)買(搜索“球形釹鐵硼”），非球形的釹鐵硼小磁鋼也能用，就是演示的視覺效果差點(diǎn)。制作1.電路部分的元件不多，我自制時(shí)采取“空間連接”，各接點(diǎn)用電烙鐵焊牢。如果不習(xí)慣，則把元器件焊在附上的印刷電路板上。2.制作電磁線圈。找一根內(nèi)徑8毫米的塑料圓珠筆管，切割1.5厘米長(zhǎng)一段做為線圈芯管，用薄鋁片（絕對(duì)不能用鐵片）剪兩塊外徑2厘米的擋板，分別在中心部位鉆一個(gè)與筆管內(nèi)徑一樣大的孔，用AB膠把兩個(gè)檔板粘牢在芯管兩端。把長(zhǎng)度為15—20米、線

7、徑為0.2毫米的漆包線密繞在這個(gè)骨架上。圈數(shù)繞得更多些就更省電，但是電磁力不會(huì)明顯提高。線圈做好后試驗(yàn)一下：接上大約5伏直流電，在小磁球上方1厘米之外應(yīng)該能把它吸上來。最后在線圈芯管中心處插入一個(gè)霍爾元件，使霍爾元件上的平面與線圈擋板平行。在線圈端面前加一塊鋁片，鋁片內(nèi)形成的渦流能夠使小磁球懸浮更加平穩(wěn)，其作用類似于電容的微分控制。3.將包括5號(hào)電池夾（4節(jié)）和開關(guān)在內(nèi)的各部分組裝在一個(gè)長(zhǎng)條形的半敞開盒子里，今后調(diào)節(jié)電位器就比較方便。調(diào)試和演示