DIY一個電磁懸浮裝置,具有緩慢升降的功能,應該從哪裡著手,需要哪些方面的知識?ps:求推薦書籍


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大致思路上底部放幾個大線圈,單片機pid給pwm,霍爾元件反饋


今天我的小磁懸浮剛完工,作為一個鼓搗了兩學期。。。身經百戰的長者,說幾句人生經驗……

我這個不是高端貨,相當簡陋,但比網上一些教程簡單得多。如果想搞大新聞,還是找高端教程……

ps:樓主說要升降,我這其實也可以,還是通過arduino代碼來調磁場的,當然為了保證平衡代碼會複雜些。(是預設升降,不是你臨時控制)

1.線圈產生的磁場不是恆定的,否則無法產生穩定平衡點,根據恩紹大定理,你加兩個加三個線圈也不行,換方向也不行,怎麼也搞不出。所以你需要根據物體的位置來調節磁場。

2.關鍵道具arduino,不是很貴,其編程不難,我兩個早上學會的。arduino是個微控器,根據你的代碼來調節各輸出端電壓,以及反饋等等。

3.磁場的大小是線圈電流決定的,所以你需要控制電流,這個電流我的大概一安多,不是很大,電壓看情況,(大概10V)但肯定不是arduino(上限5v)能提供的。但是可以將arduino的電壓進行放大,接入放大器,我的方法比較簡單,是接到mosfet的gate上,D和S接入電源、線圈,根據調節gate電壓來改變DS間電流

4.線圈的磁場力豎直方向向上,但是同時有個水平分量,向心或離心,如果你是用「抬」的方法,就是從線圈出發向上向外;如果用吸的方法就是向上向內。因為向外是擴散的,向內是靠往水平面中央的,所以如果你單線圈就得用吸。多線圈網上有用四個線圈抬的,也可以查到。

5.用單線圈吸引,橫向問題好忽略了,豎直方向你得根據物體的運動狀態與高度來改變磁場的大小,所以你得檢測他的運動。我用的方法是靠紅外線led與接收器,根據收到的光的多少以及一定時間內的改變數,來決定力的大小。(這裡我開過無數腦洞,想改進,後來還是從簡, 我不是達人,懸起來萬歲)沒有用到霍爾元件。

圖裡led是舊的,我後來換了幾次

6.電路圖,圍繞arduino為中心,電阻保護電路的,mosfet那個電阻我後來沒接,沒什麼用。二極體據說是消除自感?其實我不懂,是導師讓我加的,不能接反,不然短路了。紅外線接收器有個地方接入arduino的端,設為輸入端,即告訴程序收到了多少的紅外線。

說這麼多來個實物圖吧,這個架子是我導師做的,不是我做的。我之前做的架子太鬆散搖搖欲墜差點壞了。2333

電路不是很複雜-。-,我的導師總是看不懂於是讓我用了兩個麵包板。圖是之前連了三對接收器的時候拍的,架子還是舊的呢,實際上稍微簡單點,因為一對就可以了。

本想傳一段實驗視頻,不過知乎似乎只能轉一些網站的視頻,就算啦。


了解一下Arduino和PID演算法


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