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基于微分電路的上拉式磁懸浮。它不使用單片機，僅靠電路實現(xiàn)上拉式磁懸浮的平衡。而且作者把它做成了“便攜式”，用一個透明文具盒+電池就裝下了?？梢噪S身攜帶，隨時演示，簡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,其中運放,我用的是LM324是因為我手頭現(xiàn)有這個,其實用2運放就行

2、,線圈是自己饒的,漆包線挺貴的。自制要點:被懸浮的必須是磁力強體積小的磁鐵,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,繞到我這個的一半就可以達到和我這個一樣的磁場了,但是繞得越多,越省電.兩個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。霍爾元件在很多家電上都有用到,去家電維修部買就可以了,可以買3503,也可以買別的型號,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,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,當小球處于某個高度時,電路使重力和磁力平衡;當小球高

3、于這個高度時,電路使線圈磁力小于重力,從而使小球有下落趨勢;反之,低于這個高度,電路使線圈磁力增大,小球就有上升趨勢.從而小球能在一定的擾動范圍內(nèi)保持平衡。其實學過控制的人可以看出電路中還有微分控制,就是那個電容.其實這個電路沒有微分控制也能工作,小球穩(wěn)定性會稍差些.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，在帖中23樓，非作者敘述)我說說我的理解：小球的輕微擾動會導致空間磁場變化，霍爾元件把這個變化感應(yīng)成線性電位信號反饋。兩個500K電阻的分壓可以讓運放輸出有一個直流偏壓，防止三極管工作在截至區(qū)(調(diào)節(jié)靜態(tài)

4、工作點)。200K電位器的作用是調(diào)節(jié)霍爾元件信號的平衡位置，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)前級放大倍數(shù)防止后面的放大電路飽和），兩級運放間RC濾波器是濾除紋波讓線圈的磁場更平穩(wěn)?；魻栐姆答佇盘柋粌杉夁\放和三極管放大了很多倍，只要磁場一有擾動，就會驅(qū)動線圈電流變化讓磁場趨于恒定。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，目前全國只此一家，所以是2元/個的“壟斷價格”，不用球形的話，很多城市的賣電機的地方都有賣釹鐵硼

5、。“磁懸浮”現(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)計制作了一個不算復雜的電子裝置，就能演示這種不尋常的科學現(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。IC1：四運算放大器集成塊LM324。VT1：9013?；魻栐?503。霍爾元件被廣泛用在家電上，電子市場或家電維修部都能買到，可以買3503,也可以用別的型號,但購買時須說明是線性輸出的,錯買了開關(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，三個管腳從左到右依次接電源正極、接地、接電路中的信號輸入端。懸浮小磁球為高強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。制作1.電路部分的元件不多，我自制時采取“空間連接”，各接點用電烙鐵焊牢。如果不習慣，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厘米長一段做為線圈芯管，用薄鋁片（絕對不能用鐵片）剪兩塊外徑2厘米的擋板，分別在中心部位鉆一個與筆管內(nèi)徑一樣大的孔，用AB膠把兩個檔板粘牢在芯管兩端。把長度為15—20米、線

7、徑為0.2毫米的漆包線密繞在這個骨架上。圈數(shù)繞得更多些就更省電，但是電磁力不會明顯提高。線圈做好后試驗一下：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號電池夾（4節(jié)）和開關(guān)在內(nèi)的各部分組裝在一個長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