DIY电磁悬浮装置

这个电磁悬浮装置是一个很酷的反重力项目，令人兴奋和有趣的观看。该装置可以使物体在没有任何可见支撑的情况下漂浮，就像一个物体在自由空间或空气中游泳一样。为了使这个装置工作，你需要用电磁铁吸引一个物体，但是当它非常接近电磁铁时，电磁铁应该失效，被吸引的物体应该由于重力而下落，然后再次吸引下落的物体，在它完全由于重力下落之前，这个过程继续下去。这个项目类似于我们的超声波声波悬浮，但在这里，我们将使用电磁波而不是超声波。

现在回到这个概念，人类不可能打开和关闭电磁铁，因为这个开关过程必须在一个指定的间隔内非常快地发生。为此，我们搭建了开关电路，控制电磁铁实现电磁漂浮。

所需的组件

磁悬浮电路图

完整的磁悬浮原理图可以在下面找到。正如您所看到的，它只由几个正常可用的组件组成。

这个DIY磁悬浮电路的主要组成部分是霍尔效应传感器和MOSFET晶体管和一个电磁线圈。我们以前使用电磁线圈来构建其他有趣的项目，如迷你特斯拉线圈，电磁线圈枪等。

我们使用Irfz44N n沟道Mosfet进行第一次开关和打开/关闭电磁铁。Irfz44n /任何n沟道MOSFET或类似(NPN)强大晶体管可用于此目的，其具有高电流处理能力，如TIP122 /2N3055等。选择Irfz44N晶体管是因为它通常与5V操作的微控制器项目一起使用，并且在当地市场上很容易获得。另一方面，它在25度温度下具有49A漏极电流处理能力。它可以在很大的电压范围内使用。

首先，我在12伏配置上对电路和整个项目进行了实验和测试，但我发现我的电磁线圈和MOSFET都变得非常热，所以我不得不切换回5v。我没有注意到任何差异或问题发生，并且MOSFET和线圈处于正常温度。而且，对于Mosfet来说也不需要散热器。

电阻r1用于保持MOSFET栅极引脚电压高(如上拉电阻)，以获得适当的阈值电压或触发电压。但是当钕磁铁靠近安装在中心的霍尔效应传感器(在电磁铁的中间)或钕磁铁在霍尔效应传感器的范围内时，我们的电路应该为MOSFET栅极引脚提供负输出。结果，得到引脚/控制引脚电压下降，MOSFET漏极引脚输出指示灯led，电磁铁也下降，它被禁用。当附着钕磁铁的物体在重力作用下下落时，钕磁铁就会脱离霍尔效应传感器的范围，现在霍尔效应传感器不提供任何输出。mosfet栅极引脚变得高，并迅速触发(R1电阻控制引脚/栅极引脚已经高)，快速激励电磁线圈并吸引附着钕磁铁的物体。这个循环继续，物体仍然挂着。

R2 3300ohm电阻用于5v发光LED(指示灯LED)，并限制LED保护的电压和电流。D1二极管只不过是一个反馈阻塞二极管，用于每个线圈装置，如继电器，用于反向反馈电压阻塞。

建造磁悬浮线路

首先建立线圈的电磁铁。为了制作空穴电磁铁，首先需要制作电磁铁的框架或本体。要做到这一点，拿一支直径约8mm的旧笔，已经有一个中心孔(在我的情况下，我已经测量了游标刻度的直径)。用永久记号笔标记所需长度，切成25mm左右的长度。

接下来，取一小块硬纸板/任何硬的纸张材料，或者你可以使用有机玻璃，剪下两个直径约25mm长的卷绕，中间有一个孔，如下图所示。

用“快速”或任何强力胶水来固定所有的东西。最后，框架应该是这样的。

如果你懒得做这个，你可以拿一个旧的焊丝支架。

已准备好电磁铁框。现在继续制作电磁线圈。首先，在绕组直径的一侧打一个小洞，固定电线。开始绕电磁铁，确保它转550圈左右。每一层由大提琴胶带或其他类型的胶带隔开。如果你是如此懒惰，使你的电磁铁(在我的情况下，我已经使我的电磁铁也有5v工作的优势)，你可以把它从6 v或12 v继电器，但你应该小心，你的霍尔效应传感器A3144只接受5v最大值。因此，您需要使用LM7805稳压IC为霍尔效应传感器供电。

当你的中心空心电磁铁线圈准备好了，把它放在一边，然后移动到步骤2。安排所有的组件和焊接它在Vero板上，你可以看到在这里的图片。

为了固定电磁线圈和霍尔效应传感器设置，一个支架是必要的，因为线圈和传感器设置的状态对齐对于物体对重力的稳定悬挂很重要。我安排了两根管子、纸板和一小块聚氯乙烯电线套管。为了标记所需的长度，我用了永久性的记号笔，为了切割，我用了手锯和刀。并在胶水和胶枪的帮助下固定了所有的东西。

在聚氯乙烯接线盒中间打一个孔，用胶水固定线圈。然后，折叠传感器。放入电磁线圈的孔内。请记住，悬挂物体(附钕磁铁)与电磁线圈的距离取决于传感器在电磁铁中心孔内的推力。霍尔效应传感器具有特定的感应距离，该距离应在电磁吸引范围内，以完美地悬挂物体。我们自制的电磁悬浮装置现在可以投入使用了。

磁悬浮回路的工作与测试

用纸板固定控制板，两侧用胶带固定。很好地电线与站立框架与电缆扎的帮助。与控制电路进行所有连接。将传感器放入电磁铁的中心孔内。调整霍尔效应传感器在电磁铁内部的完美位置，并设置电磁铁与钕磁铁之间的最大距离。距离可能会根据你的电磁铁吸引力的大小而变化。用5伏1安培或2安培的移动充电器给它充电，并对该项目进行第一次测试。

请仔细注意这个电磁悬浮项目的一些要点。线圈和传感器设置的对齐是必不可少的。因此，有必要将物体稳定地垂直地悬挂在重力上。一个稳定的系统意味着某物是平衡的。举个例子，考虑一根从上面拿着的长棍子。它是稳定的，垂直向下的重力。如果你把底部从垂直向下的位置推开，重力会把它拉回稳定的位置。因此，从这个例子中，您清楚地了解线圈和传感器的直线对齐是多么重要。重要的是要将物体长时间悬挂而不掉落，这就是为什么我们为这个项目制作了一个支架。为了让您更好地理解，我创建了一个框图来显示稳定悬挂的重要性，以及如何安装传感器和线圈以实现优异的性能。

如果你想增加悬挂物体与电磁铁的距离，你必须增加电磁铁的功率和吸引范围，改变传感器的排列/位置。

如果你想悬挂更大的物体，那么你必须增加电磁功率。为此，您需要增加磁铁线的规格和匝数，并且需要增加悬挂物体上的钕磁铁的数量。

较大的电磁铁消耗更多的电流，我的电路目前仅在5V上工作，但在某些情况下，可能需要根据线圈参数增加电压。

如果您使用12V继电器线圈或任何高压强大的电磁线圈，不要忘记为A3144霍尔效应传感器使用LM7805稳压器。

下面的图片显示了我们的项目是如何完成的。希望你理解了教程，并学到了一些有用的东西。

本文编译自circuitdigest