怎么看地球仪磁悬浮地球仪的原理是什么?



				
				
2007sunart
56241 次浏览 2024-05-09 提问
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最新回答 (4条回答)

2024-05-09 回答

原理如下: 磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈,金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸引力可抵消地球仪所受重力,因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置,手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落,这是利用负回馈机制。 地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器,可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪 偏离平衡位置时,霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化,便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时,金属线圈磁场增加,可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪便可持续不停转动,这可以用惯性原理(说得深入一点,依据动量守恒原理)解释。地球仪所受到的外力总和为零,因此会以固定速率沿固定方向转动。 磁悬浮地球仪主要由永磁体、 铁芯、 线圈、 磁场传感器、 功率放大器和控制器等组成。当地球仪处于平衡位置时 ,通过线圈绕组的电流为 i0 ,地球仪距顶部间隙为 x0 ,电磁吸力与永磁体吸力和地球仪的重力相平衡。当地球仪受到一个向下的干扰力而向下运动时,传感器检测到地球仪偏离平衡位置的位移,控制器将这一信号变换成控制信号 ,功率放大器又将控制信号转换成控制电流 i0 +Δi ,因此,电磁铁吸力变大了,从而驱动地球仪返回到原来平衡位置。反之,当地球仪向上运动时,控制电流变为 i0 -Δi ,因此,电 磁铁吸力变小了,地球仪也能返回到原来的平衡位置。

2024-05-09 回答

原理如下: 磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈,金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸引力可抵消地球仪所受重力,因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置,手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落,这是利用负回馈机制。 地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器,可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪 偏离平衡位置时,霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化,便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时,金属线圈磁场增加,可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪便可持续不停转动,这可以用惯性原理(说得深入一点,依据动量守恒原理)解释。地球仪所受到的外力总和为零,因此会以固定速率沿固定方向转动。 磁悬浮地球仪主要由永磁体、 铁芯、 线圈、 磁场传感器、 功率放大器和控制器等组成。当地球仪处于平衡位置时 ,通过线圈绕组的电流为 i0 ,地球仪距顶部间隙为 x0 ,电磁吸力与永磁体吸力和地球仪的重力相平衡。当地球仪受到一个向下的干扰力而向下运动时,传感器检测到地球仪偏离平衡位置的位移,控制器将这一信号变换成控制信号 ,功率放大器又将控制信号转换成控制电流 i0 +Δi ,因此,电磁铁吸力变大了,从而驱动地球仪返回到原来平衡位置。反之,当地球仪向上运动时,控制电流变为 i0 -Δi ,因此,电 磁铁吸力变小了,地球仪也能返回到原来的平衡位置。

2024-05-09 回答

磁悬浮地球仪原理是:   上下两块磁铁, 同极相对,只要让磁场方向和上方的磁铁几何重心在一条线上,并且磁力等于上方磁铁的重力时, 是可以使上面的磁铁悬浮在空中的某一点. 但操作起来,这几乎是不可能的. 因为普通磁铁如果稍微偏离平衡位置的话,力的变化会使它更加偏离平衡而不是回去,就像在桌子上立一根针一样。小时侯玩过磁铁的,应该都对这种现象不陌生.   实际上:悬浮装置是一个相当复杂的闭环反馈伺服系统,它除了有电磁铁作为执行机构之外还必须有传感器以及反馈放大控制电路。在电磁铁的周围有4根缠绕着线圈的金属棒.   下面介绍工作过程:如果漂浮中的地球仪由于任何扰动偏离固定位置的话,传感器会自动测量出变化的大小,将这个误差放大以后通过一定的合适的算法(这是关键)变成执行控制信号来修正电磁铁的磁场大小甚至方向(通过分别改变4个电磁铁的磁场大小可以合成不同方向的磁场)来补偿让它向相反的方向运动回到平衡位置,使其能够稳定地悬浮在固定的位置。这个修正过程非常快也非常灵敏,所以看起来地球仪非常稳定并不抖动。所以这个系统的电路比较精密而且必须始终通电才能工作。

2024-05-09 回答

磁悬浮地球仪分为上悬浮地球仪和下悬浮地球仪,上悬浮主要是靠磁性的拉力让悬浮体悬浮,相对技术难度比较简单;山东中磁悬浮科技开发的下悬浮技术获得08年最佳科技奖。下悬浮技术主要靠同性相斥的原来,让悬浮体悬浮在空中,视觉效果更好。

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