在这篇文章中,我们将学习如何建立电磁悬浮电路,该电磁悬浮电路通过确保铁物体通过电磁铁仍然在地上拉到地上,使得它不粘在电磁铁中,而是保持漂浮在浮动电磁铁尖端和地面。
基本工作原理
LDR,LED组合以这样的方式利用,即LED梁从电磁铁下方通过并照亮LDR。在这种情况下,只要LDR保持照亮,电磁铁就会保持功能,并且其电磁功率保持激活。
当铁物体夹在电磁铁下方时,它开始朝向电磁铁被拉动,但在该过程中,它切断了到达LDR的LED光束,从而关闭电磁铁。
当这种情况发生时,铁物体开始下降,但在这样做时,它开始远离LED光束的路径,并允许光线到达LDR。
这种情况在电磁铁上切换,使铁对象再次开始被拉向电磁铁,并将其上下循环快速重复,从而产生铁物体既完全被电磁铁完全拉到地面.这种情况使铁物体漂浮在中空中,可能在电磁铁下少毫米,赋予抗重力悬浮效应的外观。
如何构建
悬浮设置可以使用木块最佳建造,并以下列方式构建它们:
在这个设置中,我们可以看到电磁铁固定在木结构的上中心区域,而LED和LDR面对面地放置在相邻的直立木结构上,就在电磁铁的下方。
重要的是,LED和LDR放置在不透明的塑料管内,以确保仅LED光束进入LDR管并照亮它,并且没有其他外部环境光能够到达LDR。
一旦电磁悬浮电路通电,LED灯就会亮起来并击中LDR,这就导致电磁铁打开。
现在,电磁铁打开了,如果一个铁物体靠近电磁铁,就会导致这个物体被拉向电磁铁。
然而,在此过程中,铁对象倾向于阻挡来自到达LDR的LED光束。这将立即导致电磁铁关闭。一旦发生这种情况,铁对象将往往会下降,但在该过程中将远离照亮LDR的LED光束,然后在电磁铁上接收动作。电磁铁的快速开/关工艺将导致铁对象在电磁体下方保持悬挂,从而产生真正的悬浮或抗重力效应的印象,如下图所示。
电路如何工作
可以在下图中查看用于悬浮系统的电路:
正如你所看到的,在设计中几乎没有任何组件,整个电路是围绕一个单一的IC 741构建的,它被配置成一个比较器。
运算放大器的引脚#2使用预设的1K具有恒定的参考电压来固定。此参考电压不是很重要,因为LDR切换要么打开或关闭。
可以看到LED灯聚焦在LDR上,正如我们在之前的单元施工中解释的那样。
在光聚焦在LDR上的时候,它的电阻下降到一个低得多的水平,导致运放的引脚3电位上升到引脚2参考电位之上,这是由1k预设固定的。
由于此,运算放大器的输出仍然很高,使电磁铁能够保持激活。
正如前几段所讨论的,当铁物体被拉向电磁铁时,在这个过程中,它试图阻止LED光束到达LDR。
当这种情况发生时,引脚3电位下降到引脚2参考电位之下,而参考电位现在上升到引脚3电位之上。由于这一点,引脚#6输出的运放关闭,这也关闭驱动器晶体管和电磁铁。
这个瞬间的电磁铁开关趋向于降低铁物体,这导致LDR再次被LDR光束照亮,这将使运放输出恢复到高电平,打开电磁铁,使铁物体再次被拉起。这个铁物体的拉和下降过程以极快的速度持续下去,这样,这个物体看起来就像保持在电磁铁下方的静止状态,这给人一种物体悬浮的印象,由于反重力的作用,它悬挂在半空中。
如何构建电磁铁
电磁铁可以通过在任何厚的铁螺栓上缠绕120克28个SWG超搪瓷线而构建。在开始缠绕线圈之前,请务必将铁螺栓与一系列绝缘PVC胶带隔热。
如果你不能建立上述电磁铁,你可以简单地挽救继电器线圈从任何旧的12V, 30安培继电器。
使用LED/LDR作为传感器的优点
在线提供许多电磁悬浮电路,它使用红外光电二极管作为传感器。然而,对于新的Hobbyists来选择正确的光电二极管可能不容易,并且从光电二极管获得的结果有时可能存在问题。
使用LDR / LED组合可以更有利,因为它们很容易可用,并且没有严格的规格。你可以选择关于任何微小的LDR,一个微小的3.3 V白色LED,这就是你,你很高兴。
使用LED的另一个优点是,LED发出的光会照亮电磁铁下方的区域,在悬浮的铁物体上产生迷人的效果。
你好Swagatam,
如果您设计一个令人厌恶的电磁悬浮电路,我真的很感谢您的帮助。
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