这种电磁悬浮装置很酷，可以建造一个刺激有趣的反重力项目。这种装置可以让东西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。为了让这个装置工作，你需要用一个电磁铁来吸引一个物体，但是当它离电磁铁非常近的时候，电磁铁应该失效了，被吸引的物体会因为重力而下落，在下落的物体下落之前再次吸引它。这个过程还在继续。这个项目类似于我们的超声波声悬浮，但是这里我们会用电磁波代替超声波。
现在回到这个概念，人类不可能打开和关闭电磁体，因为这种开关过程必须非常快速地发生，并且在指定的时间间隔内发生。所以我们设置了一个开关电路来控制电磁铁实现电磁浮动。
必需的组件
磁悬浮电路图
磁悬浮的完整示意图如下所示。正如您所看到的，它只包含一些常用的组件。
这种DIY磁悬浮电路的主要元件是霍尔效应传感器、MOSFET晶体管和电磁线圈。我们用电磁线圈建造了其他有趣的项目，比如迷你特斯拉线圈，电磁线圈枪等等。
我们使用Irfz44N N沟道Mosfet作为第一开关和开/关电磁铁。irfz 44N/任何具有高电流处理能力的N沟道MOSFET或类似(NPN)大功率晶体管均可用于此目的，如TIP122 /2N3055。之所以选择Irfz44N晶体管，是因为它通常用于5V操作的微控制器项目，并且在当地市场上很容易买到。另一方面，它在25度的温度下具有49A的漏极电流处理能力。它可用于各种电压。
首先，我在12伏的配置上测试了电路和整个项目，但是我发现我的电磁线圈和MOSFET变得非常热，所以我必须切换回5伏。我没有注意到任何差异或问题，MOSFET和线圈处于正常温度。此外，Mosfet不需要散热器。
电阻R1用于保持MOSFET的栅极引脚电压较高(如上拉电阻)，以获得适当的阈值电压或触发电压。然而，当钕磁铁靠近安装在中央的霍尔效应传感器(在电磁体的中间)或者钕磁铁在霍尔效应传感器的范围内时，我们的电路应该向MOSFET栅极引脚提供负输出。因此，引脚/控制引脚电压下降，指示LED和电磁铁的MOSFET漏极引脚输出也下降，并被禁用。当带有钕磁铁的物体下落或因重力下落时，钕磁铁会超出霍尔效应传感器的作用范围，此时霍尔效应传感器不会提供任何输出。MOSFET的栅极引脚变为高电平，并快速触发(R1电阻控制引脚/栅极引脚已经为高电平)以快速给电磁线圈通电，并用钕磁铁吸引物体。这个循环继续下去，物体仍然悬挂着。
R2 330欧姆电阻器用于点亮5v的LED(指示器LED)并限制LED保护的电压和电流。D1二极管只是在每个线圈装置中使用的反馈阻断二极管，例如用于阻断反向反馈电压的继电器。
构建磁悬浮电路
首先，构建电磁线圈。对于气孔电磁铁的制作，首先你需要做一个电磁铁的框架或者主体。要做到这一点，你需要一支直径约为8 mm的旧笔，上面已经有一个中心孔(在我的例子中，我用游标测量了直径)。用永久记号笔标出需要的长度，然后剪成25mm左右的长度。
接下来取一小块纸板/任何硬纸材料，也可以用有机玻璃切割出两个缠绕直径约25mm的中心孔，如下图所示。
借助“feviquick”或任何强力胶修复一切。最后，框架应该是这样的。
如果你懒得做这个，可以拿一个旧的线架。
电磁铁框架准备好了。现在继续做电磁线圈。首先，在绕组直径的一侧打一个小孔，固定导线。开始给电磁铁上弦，确保它转550圈左右。每一层都用大提琴带或其他类型的带子隔开。如果你懒得做电磁铁(以我为例，我做的电磁铁也有使用5v的优点)，可以从6 v或者12 v继电器中拿出来，但是要注意你的霍尔效应传感器A3144最大只接受5V。因此，需要使用LM7805稳压器IC为霍尔效应传感器供电。
当你的中央空心电磁线圈准备好了，放在一边，进入第二步。安排好所有的元件，把它们焊接在Vero板上，如图所示。
为了固定电磁线圈和霍尔效应传感器装置，需要支架，因为线圈的状态是对齐的，并且传感器装置对于在重力下稳定地悬挂物体是非常重要的。我安排了两根管子，硬纸板和一个小的PVC接线盒。为了标注需要的长度，我用了永久标注，为了切割，我用了手锯和小刀。在胶水和胶枪的帮助下，一切都被修复了。
在PVC接线盒中间打一个洞，用胶水固定线圈。此后，传感器被折叠。把它放进电磁线圈的孔里。记住，悬浮体(带有钕磁铁)和电磁线圈之间的距离取决于传感器被推入电磁铁中心孔的距离。霍尔效应传感器有一个特定的感应距离，要完美的悬浮物体，应该在电磁引力的范围内。我们自制的电磁悬浮装置已经准备好了。
工作和测试磁悬浮电路
使用双面胶带将控制板与纸板固定在一起。支架通过扎带与支架连接良好。与控制电路进行所有连接。将传感器放入电磁铁的中心孔中。调整霍尔效应传感器在电磁铁中的最佳位置，并设置电磁铁和钕磁铁之间的最大距离。距离可能会根据你的电磁吸引力而有所不同。使用5V 1Amp或2Amp移动充电器供电，第一次测试项目工作模式。
请密切关注关于这个电磁悬浮项目的一些关键点。线圈和传感器设置的校准至关重要。所以要把物体稳稳的挂在重力方向的正上方。稳定的系统意味着某种东西是平衡的。例如，考虑从顶部握住一根长棍。它很稳定，垂直于重力悬挂。如果你把底部推离垂直向下的位置，重力会把它拉回到稳定的位置。因此，从这个例子中，你可以清楚地理解线圈和传感器的线性对准是多么重要。让物体长时间保持直立不倒下是非常重要的，这也是我们为这个项目做脚手架的原因。为了让你更好的理解，
如果我们想增加悬浮物体和电磁铁之间的距离，我们必须增加电磁铁的功率和吸引范围，并改变传感器的排列/位置。
如果要悬挂大型物体，就必须加大电磁功率。要做到这一点，你需要增加电磁线的轨距和圈数，还需要增加连接在被悬挂物体上的钕磁铁的数量。
更大的电磁铁消耗更多的电流。目前我的电路只工作在5V，但在某些情况下，可能需要根据线圈参数提高电压。
如果您使用12V继电器线圈或任何高压大功率电磁线圈，请不要忘记为A3144霍尔效应传感器使用LM7805稳压器。
下图显示了我们的项目完成后是如何工作的。希望你理解这篇教程，学到有用的东西。
标签：电磁线圈铁