這種電磁懸浮裝置很酷，可以建造一個(gè)令人興奮和有趣的反重力項(xiàng)目。該裝置可以在沒有任何可見支撐的情況下使某物漂浮，就像一個(gè)物體在自由空間或空氣中游泳。為了使這個(gè)裝置工作，你需要用電磁鐵來吸引一個(gè)物體，但是當(dāng)它非?？拷姶盆F時(shí)，電磁鐵應(yīng)該會(huì)失效，被吸引的物體會(huì)因重力而下落，并在下落的物體下落之前再次吸引它完全由于重力，這個(gè)過程還在繼續(xù)。該項(xiàng)目類似于我們的超聲波聲懸浮，但在這里我們將使用電磁波而不是超聲波。

現(xiàn)在回到這個(gè)概念，人類不可能打開和關(guān)閉電磁鐵，因?yàn)檫@個(gè)開關(guān)過程必須非?？焖偾乙灾付ǖ臅r(shí)間間隔發(fā)生。所以我們搭建了一個(gè)開關(guān)電路，控制電磁鐵實(shí)現(xiàn)電磁浮動(dòng)。

所需組件

磁懸浮電路圖

完整的磁懸浮示意圖如下所示。如您所見，它僅包含幾個(gè)通常可用的組件。

這個(gè)DIY 磁懸浮電路的主要部件是霍爾效應(yīng)傳感器和 MOSFET 晶體管和一個(gè)電磁線圈。我們之前使用電磁線圈構(gòu)建了其他有趣的項(xiàng)目，例如迷你特斯拉線圈、電磁線圈槍等。

我們使用 Irfz44N N 通道 Mosfet 進(jìn)行第一次開關(guān)和打開/關(guān)閉電磁體。Irfz44n / 任何 N 溝道 MOSFET 或類似 （NPN） 強(qiáng)大的晶體管都可用于此目的，它具有高電流處理能力，如 TIP122 /2N3055 等。選擇 Irfz44N 晶體管是因?yàn)樗ǔＳ糜?5V 操作的微控制器項(xiàng)目，并且是在當(dāng)?shù)厥袌龊苋菀踪I到。另一方面，它在 25 度的溫度下具有 49A 的漏極電流處理能力。它可用于各種電壓。

首先，我在 12 伏配置上對電路和整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了試驗(yàn)和測試，但我發(fā)現(xiàn)我的電磁線圈和 MOSFET 都變得非常熱，所以我不得不切換回 5 伏。我沒有注意到發(fā)生任何差異或問題，并且 MOSFET 和線圈處于正常溫度。此外，Mosfet 不需要散熱器。

電阻器 R1 用于保持 MOSFET 柵極引腳電壓高（如上拉電阻器）以獲得適當(dāng)?shù)?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/閾值電壓/" target="_blank">閾值電壓或觸發(fā)電壓。但是當(dāng)釹磁鐵靠近中心安裝的霍爾效應(yīng)傳感器（在電磁鐵中間）或釹磁鐵在霍爾效應(yīng)傳感器的范圍內(nèi)時(shí)，我們的電路應(yīng)該向 MOSFET 柵極引腳提供負(fù)輸出。結(jié)果，引腳/控制引腳電壓下降，指示 LED 和電磁鐵的 MOSFET 漏極引腳輸出也下降，它被禁用。當(dāng)附有釹磁鐵的物體因重力而掉落或掉落時(shí)，釹磁鐵將超出霍爾效應(yīng)傳感器的范圍，此時(shí)霍爾效應(yīng)傳感器不提供任何輸出。MOSFET 柵極引腳變?yōu)楦唠娖讲⒖焖儆|發(fā)（對于 R1 電阻控制引腳/柵極引腳已經(jīng)為高電平）快速為電磁線圈通電并吸引附有釹磁鐵的物體。這個(gè)循環(huán)繼續(xù)下去，物體仍然掛著。

R2 330ohm 電阻用于在 5v（指示燈 LED）下點(diǎn)亮 LED，并限制 LED 保護(hù)的電壓和電流。D1二極管只不過是用于每個(gè)線圈設(shè)備中的反饋?zhàn)钄喽O管，例如用于反向反饋電壓阻斷的繼電器。

構(gòu)建磁懸浮電路

首先構(gòu)建電磁線圈。對于氣孔電磁鐵的制作，首先，您需要為電磁鐵制作一個(gè)框架或主體。要做到這一點(diǎn)，需要一支直徑約為 8 毫米的舊筆，它已經(jīng)有一個(gè)中心孔（在我的例子中，我用游標(biāo)尺測量了直徑）。用永久性記號(hào)筆標(biāo)記所需的長度，然后切成大約 25 毫米的長度。

接下來，取一小塊紙板/任何硬質(zhì)紙質(zhì)材料，或者您可以使用有機(jī)玻璃切割兩片纏繞直徑約 25mm 的中心孔，如下圖所示。

在“feviquick”或任何強(qiáng)力膠水的幫助下修復(fù)一切。最后，框架應(yīng)該是這樣的。

如果你懶得做這個(gè)，你可以拿一個(gè)舊的焊線架。

電磁鐵框架已準(zhǔn)備就緒。現(xiàn)在繼續(xù)制作電磁線圈。首先，在繞線直徑的一側(cè)打一個(gè)小孔并固定電線。開始纏繞電磁鐵并確保它大約轉(zhuǎn)動(dòng) 550 圈。每層由大提琴膠帶或其他類型的膠帶分隔。如果您懶得制作電磁鐵（在我的情況下，我制作的電磁鐵也具有使用 5v 的優(yōu)勢），您可以將其從 6 v 或 12 v 繼電器中取出，但您應(yīng)該小心，您的霍爾效應(yīng)傳感器 A3144 僅接受 5V 最大值。因此，您需要使用 LM7805 穩(wěn)壓器 IC 為霍爾效應(yīng)傳感器供電。

當(dāng)您的中心空心電磁線圈準(zhǔn)備好后，將其放在一邊并轉(zhuǎn)到步驟 2。排列所有組件并將其焊接在 Vero 板上，如您在此處的圖片中所見。

為了固定電磁線圈和霍爾效應(yīng)傳感器裝置，由于線圈的狀態(tài)對齊，因此需要一個(gè)支架，并且傳感器裝置對于將物體穩(wěn)定懸掛在重力下很重要。我安排了兩根管子、紙板和一小塊 PVC 接線盒。為了標(biāo)記所需的長度，我使用了永久性標(biāo)記，并且為了切割，我使用了手鋸和刀。并在膠水和膠槍的幫助下修復(fù)了所有東西。

在PVC接線盒中間打一個(gè)孔，用膠水固定線圈。此后，折疊傳感器。放入電磁線圈的孔內(nèi)。請記住，懸掛物（附有釹磁鐵）與電磁線圈的距離取決于傳感器被推入電磁鐵中心孔的程度?；魻栃?yīng)傳感器具有特定的感應(yīng)距離，應(yīng)在電磁吸引力范圍內(nèi)才能完美懸掛物體。我們的自制電磁懸浮裝置現(xiàn)已準(zhǔn)備就緒。

工作和測試磁懸浮電路

使用雙面膠帶用紙板固定控制板。借助電纜扎帶將支架與支架很好地連接起來。與控制電路進(jìn)行所有連接。將傳感器放入電磁鐵的中心孔內(nèi)。調(diào)整電磁鐵內(nèi)霍爾效應(yīng)傳感器的完美位置，并設(shè)置電磁鐵和釹磁鐵之間的最大距離。距離可能會(huì)因您的電磁吸力而異。使用 5V 1Amp 或 2Amp 移動(dòng)充電器為其供電，并對項(xiàng)目的工作方式進(jìn)行首次測試。

請仔細(xì)注意有關(guān)此電磁懸浮項(xiàng)目的一些要點(diǎn)。線圈和傳感器設(shè)置的對齊是必不可少的。因此，需要將物體穩(wěn)定且筆直地向重力方向懸掛。一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)意味著某些東西是平衡的。例如，考慮從頂部握住的長棍。它是穩(wěn)定的并且垂直向下垂向重力。如果您將底部推離筆直向下位置，重力將傾向于將其拉回穩(wěn)定位置。因此，從這個(gè)示例中，您可以清楚地了解線圈和傳感器的直線對齊有多重要。將物體長時(shí)間保持直立而不掉落是很重要的，這就是我們?yōu)檫@個(gè)項(xiàng)目做支架的原因。為了您更好的理解，

如果要增加懸掛物體與電磁鐵的距離，則必須增加電磁鐵的功率和吸引力范圍，并改變傳感器的排列/位置。

如果要懸掛較大的物體，則必須增加電磁功率。為此，您需要增加電磁線 GAUGE 和匝數(shù)，并且還需要增加與懸掛物體相連的釹磁鐵的數(shù)量。

更大的電磁鐵消耗更多的電流，我的電路目前僅在 5V 下工作，但在某些情況下，可能需要根據(jù)線圈參數(shù)增加電壓。

如果您使用 12V 繼電器線圈或任何高壓大功率電磁線圈，請不要忘記為 A3144 霍爾效應(yīng)傳感器使用 LM7805 穩(wěn)壓器。

下圖顯示了我們的項(xiàng)目在完成時(shí)是如何工作的。希望您理解本教程并學(xué)到一些有用的東西。