[发明专利]一种磁悬浮平衡梁实验装置

权利要求书

1.一种磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于，包括：底座、平衡梁、三角形支架、配重球、非接触式位移传感器、指示灯、电池组、控制器、功率放大器和两个磁执行器；其中：所述的底座、平衡梁、磁执行器和三角形支架均为金属材质；

所述的平衡梁为中心对称结构，位于底座上方，平衡梁底面的对称中心位置处垂直于长度方向上加工有一支撑槽，所述的配重球安放于平衡梁上；

所述的三角形支架和非接触式位移传感器均固定于底座上，三角形支架顶部尖角与所述的支撑槽配合，非接触式位移传感器用于测量平衡梁的位移；

所述的指示灯一端通过电池组接于平衡梁上，另一端接于底座上，形成串联电路；所述的两个磁执行器分别对称固定于底座上三角形支架的两侧且通过电磁作用给平衡梁施加外力；所述的控制器与非接触式位移传感器连接，其用于根据非接触式位移传感器输出的位移信号计算出磁执行器驱动电流的大小作为控制器的输出；所述的功率放大器根据所述控制器的输出为磁执行器提供驱动电流；

所述的三角形支架通过绝缘垫块固定于底座上，三角形支架与底座之间处于绝缘状态；所述的支撑槽的截面为三角形或弧形；

所述的非接触式位移传感器采用电涡流位移传感器、电感式位移传感器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、光电式位移传感器或光学位移传感器。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于：所述的磁执行器包括一组衔铁、定子和线圈；所述的衔铁安装于平衡梁的下面，所述的定子安装在与衔铁对应的底座上，所述的线圈绕置于定子上并接收功率放大器提供的驱动电流以使定子与衔铁磁化产生电磁力；两个磁执行器的衔铁分别对称位于支撑槽左右两侧。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于：所述的磁执行器包括两组衔铁、定子和线圈；所述的两个衔铁分别安装于平衡梁的上下面上，所述的两个与衔铁配合的定子通过支架安装在与衔铁对应的底座上，所述的两个线圈绕置于定子上并接收功率放大器提供的驱动电流以使定子与衔铁磁化产生电磁力；两个磁执行器的衔铁分别对称位于支撑槽左右两侧。

4.根据权利要求2或3所述的磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于：所述的磁执行器为由衔铁、定子和线圈组成的主动电磁结构或为由衔铁、定子、永磁体和线圈组成的主动电磁-永磁混合结构。

5.根据权利要求2或3所述的磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于：所述定子的截面为U形或E形。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮平衡梁实验装置，其特征在于：所述的平衡梁顶面上平行于长度方向加工有与配重球匹配的配重滑道。