[实用新型]磁悬浮物高度可变的演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理现象演示仪，具体涉及一种磁悬浮物高度可变的演示仪。 

背景技术

利用电磁铁磁性强度的可控性实现将物体悬浮在空中，令人惊喜，激发学生学习兴趣，激发学生探寻其中的奥秘心情。然而，目前的磁悬浮演示器演示悬浮物体高度一定，没有灵活性效果不够理想。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种磁悬浮物高度可变的演示仪，其是磁悬浮物高度可变的演示仪，是对磁悬浮（多种物体）演示仪的进一步创新；该磁悬浮演示仪演示的悬浮物的高度可以通过工作台上旋钮改变，其结构简单，使用方便，教学演示效果好。 

本实用新型的技术方案是：一种磁悬浮物高度可变的演示仪，包括底座，与底座通过支架连接的上平台，所述上平台与底座位于支架的同侧，所述上平台面向底座方向设置有空心线圈，所述空心线圈的外侧壁上设置有霍尔元件OH3503；所述底座内设置有依次连接的工作电源、变压器、二极管、电容器、稳压器、电压比较器以及三极管，所述三极管的集电极与空心线圈连接；所述上平台与底座设有演示物，所述演示物固连有永久磁铁，其特征在于：所述工作电源还连接双联电位器，所述双联电位器、电压比较器以及霍尔元件OH3503之间连接高灵敏放大器。 

上述演示物包括等重的磁悬浮地球仪、磁悬浮飞机以及小娃娃。 

上述工作电源为50W电源，变压器为输出17v电压的变压器，电容器为4700UF电解电容器，通过稳压器调节供给三极管、线圈电压为12V，通过稳压器调节供给霍尔元件OH3503，所述电压比较器电压为LM358电压比较器。 

上述空心线圈是用0.43的漆包线在直径20mm长40mm的骨架上绕800圈制成。 

上述永久磁铁为直径20mm、厚5mm的圆形磁体。 

 [0009] 本实用新型在原专利申请“一种多种物体磁悬浮原理演示仪”基础上增加可改变电磁铁的磁场功率，选择较粗的漆包线绕线圈，增大电源输出功率且直流输出电压可调，提高霍尔元件的接受灵敏度，增加高灵敏放大功能的放大器。总体说：上平台的电磁铁磁场强度和霍尔元件的输出灵敏度通过双联电位器可调节，从而达到被悬浮物的高度变化。

附图说明：

图1为本实用新型结构原理图； 

图2为本实用新型控制电路连接示意图。

具体实施方式

参见图1及图2，制作过程：用0.43的漆包线在直径20mm长40mm的骨架上绕800圈成空心线圈，把霍尔元件OH3503固定在线圈的的外侧壁上，永久磁铁选用直径20mm厚5mm的圆形磁体，把选用的永久磁铁粘贴在悬浮的物体上，把空心线圈固定在上平台的中央位置，工作电源采用50W输出电压双17v变压器，二极管全波整流，4700UF电解电容进行滤波，通过12V稳压给电压比较器、功放电路（三极管放大开关）和空心线圈供电，5V稳压给霍尔元件OH3503供电。把电源和制作的运放及三极管放大部分元件安置于底座内。 

工作原理：该作品利用电磁铁磁性的可控性和永久磁性间的相互作用，实现将物体悬浮在空中的功能。当空心线圈通入直流电时，其产生的磁场极性上边为N极下边为S极。被悬浮的物体上面粘贴的永磁体也有磁场当上面为N极下面为S极时，把演示物（磁体在上面）水平向上慢慢靠近空心线圈底部，它们就有相互的吸引力（异性相吸），被悬浮的演示物逐渐向上靠近空心线圈，处于空心线圈侧边的霍尔元件OH3503由于感应到磁场慢慢增加而输出的电压随着升高，当演示物靠近空心线圈一定距离时，霍尔元件OH3503输出的高电压使LM358运放比较器输出低电压三极管功放开关不工作，空心线圈断电，空心线圈的磁场消失被演示物下落，霍尔元件OH3503因感应的磁场减弱而输出的电压随着降低，当霍尔元件OH3503输出的低电压使LM358运放比较器输出高电压三极管功放开关工作，空心线圈通电，空心线圈有产生磁场，有向上吸引演示物，这样可以往复的工作。由于LM358电压比较器的分辨率特别高，它的正负输入端只要稍有差异输出端就会是高电压或低电压使空心线圈通电和断电，结果就形成悬浮物在某一高度即上不去也下不来，只能悬浮在空中的特殊现象。 

应用：把选用的磁体粘贴在不同的物体上，只要重量合适都可使物体悬浮在空中。