这是一个基于微分电路的上拉式磁悬浮
: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。
霍尔元件在很多家电上都有用到,去家电维修部买就可以了,可以买3503,也可以买别的型号,但是要注意买输出线形量的,不是开关量的。
材 料
R1——R6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”),非球形的钕铁硼小磁钢也能用,就是演示的视觉效果差点。
制 作
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。