电磁悬浮电路〔反重力〕

在这篇文章中我们将学习如何构建一个电磁悬浮电路可以模仿一个反重力的现象,确保一个铁对象仍然是由电磁铁拉离地面,所以它不坚持电磁铁,电磁铁之间保持浮动提示和地面。

基本工作原理

LDR和LED组合的使用方式是这样的:LED光束从电磁铁下方通过，照亮LDR。在这种情况下，只要LDR保持照明，电磁铁保持功能，其电磁功率保持激活。

当一个铁质物体被放在电磁铁下方时，它开始被拉向电磁铁，但在这个过程中，它切断了到达LDR的LED光束，从而关闭了电磁铁。

当这种情况发生时，铁物体开始下落，但在此过程中，它开始远离LED光束的路径，并允许光线到达LDR。

这种情况下，电磁铁又被打开了，所以铁质物体又开始被拉向电磁铁，这个上下循环迅速重复，造成一种情况，铁质物体既没有被电磁铁完全拉起，也没有完全掉到地上。这种情况使铁质物体漂浮在半空中，可能在电磁铁下几毫米，产生反重力悬浮效果。

如何构建

悬浮装置最好使用木块建造，并以以下方式构建它们:

在这个设置中，我们可以看到电磁铁固定在木结构的上部中心区域，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放置在一个不透明的塑料管中，以确保只有LED光束进入LDR管并照亮它，而其他外部环境光不能到达LDR。

当电悬浮电路通电ON时，LED点亮并击中LDR，使电磁铁开关ON。

现在，电磁铁被打开，如果一个铁物体被带到电磁铁附近，会导致物体被拉向电磁铁。

然而，在这个过程中，铁质物体会阻碍LED光束到达LDR。这将立即导致电磁铁关闭。一旦发生这种情况，铁质物体就会倒下来，但在这个过程中，它会离开照亮LDR的LED光束，并重新启动电磁铁。电磁铁的快速开/关过程将导致铁质物体保持悬挂在电磁铁下方，产生一种真正的悬浮或反重力效果，如下图所示。

电路是如何工作的

悬浮系统的回路如图所示:

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IC 741构建的，它被配置为一个比较器。

运放的引脚2使用预置的1k固定一个恒定的参考电压。这个参考电压不是很关键，因为LDR开关是ON或OFF。

LED灯可以看到聚焦在LDR上，正如我们之前对该单元的建设集所解释的。

在光聚焦在LDR上的时间内，它的电阻下降到一个更低的水平，导致运放引脚3的电位上升到引脚2的参考电位以上，这是由1k预设固定的。

因此，运放的输出仍然很高，使电磁铁保持激活状态。

正如前面所讨论的，当铁物体被拉向电磁铁时，在这个过程中，它会试图阻止LED光束到达LDR。

当这种情况发生时，引脚3电位下降到引脚2参考电位以下，现在引脚3电位以上上升。由于这个原因，运放的引脚#6输出关闭，这也关闭驱动器晶体管和电磁铁。

电磁铁的瞬时关闭会使铁质物体掉落，这导致LDR再次被LDR光束照亮，这使运放输出变高，将电磁铁打开，使铁质物体再次被拉上来。铁物体以极快的速度连续不断地拉和下落，使物体看起来在电磁铁下方静止不动，这给人一种物体悬浮的印象，由于反重力作用，它悬挂在半空中。

如何制造电磁铁

该电磁铁可以通过缠绕一个120克的28 SWG超级漆包线在任何厚铁螺栓。在开始缠绕线圈之前，确保用几层绝缘PVC胶带将铁螺栓绝缘。

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。

采用LED/LDR作为传感器的优点

目前网上有许多以红外光电二极管为传感器的电磁铁悬浮电路。然而，选择正确的光电二极管可能是不容易的新爱好者，而且从光电二极管获得的结果有时可能有问题。

使用LDR/LED组合更有优势，因为它们很容易获得，而且没有严格的规格。你可以选择任何微小的LDR，和一个微小的3.3 V白光LED，这就是一切，你就可以去。

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，在悬浮的铁物体上创造出一种迷人的效果。