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磁悬浮套件资料

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ID:468566 发表于 2021-1-19 10:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
51hei.png
磁悬浮控制电路板的装配
磁悬浮制作调试说明

在安装前根据资料中的元件清单清点识别各个元件,区分有极性和无极性元件。按照元件的大小和高低, 从小到大,从低到高的顺序安装。
1.安装色环电阻 色环电阻没有极性,安装前先用万用表测一下阻值,电阻阻值种类较多,注意避免装错。下面放一张
色环电阻的安装图作为参考

2.安装电容器

控制电路板上有独石电容,瓷片电容,直插铝电解电容共三种电容器,独石电容和瓷片电容不分正负 极,直插铝电解电容长脚为正,短脚为负。在电解电容的安装位置处,正极一边有一个‘+’号。负极一边 为实心半圆。


安装的铝电解电容和瓷片电容              两个独石电容

3.安装二极管 1N4148
二极管管体上有黑环标记的一端为负极,另一边为正极
-+

在电路板上粗线的一边装负极

-+

安装好 8 个二极管


4.安装发光二极管
直插的发光二极管和直插铝电解电容器类似.
也是长脚为正极,短脚为负极。

在发光二极管的安装位置处印刷有如下图形。平的一边是 负极


+-

套件中分配有两种颜色的发光二极管,安装时不用区分颜色。

5.安装 IC 座
安装时注意 IC 座上有个半圆缺口,要和电路板上印刷的半圆缺口一致


6.安装三端集成稳压器 78L05

安装时有 78L05 有字的一面向铝电解电容


7.安装三极管 D882 和 B772
三极管 D882 和 B772 外形相同,却是两种不同极性的三极管,D882 为 NPN 型,B772 为 PNP 型。安装时 务必根据元件清单确认两种三极管的安装位置,若装错很容易引起三极管损坏。

安装时三极管有字面向上,引脚在适当位置向下折弯 90°,紧贴电路板。



D882

D882
D882

D882

B772

B772

B772


B772

8.安装场效应管 IRF530

IRF530 的有字面向上,引脚向下弯折 90°紧贴电路板安装。

9.安装 3296 精密可调电阻

可调电阻的有字面向上,引脚向下弯 90°。紧贴电路板安装

用电阻的剪脚做两个卡子,固定 3296 可调电阻,可以方便后面调试时调节 3296 可调电阻。


10 安装 DC 座

11.安装单排母

剪 3 种单排母,2P 的两个,3P 的 1 个,5P 的一个,安装到控制电路板背面。

把三个铜柱安装上去,控制电路板就算安装完成了。

磁悬浮线圈电路板的装配

1.安装贴片电阻 R1,贴片发光二极管 LED1-8 注:这些贴片元件为装饰用,不参与磁悬浮的控制,如果觉得不好看可以空着不装。 贴片发光二极管正负极区分

从正面观察发光二极管,会在其负极的一边看到明显的标志,标志会是下面图片上出现的形式:


这个小点 就是标志

这个就是 标志


从背面观察发光二极管,可以看到如下形式


这边是
正极
这边是负极
这边是
正极

这边是负极


在电路板上贴片发光二极管的安装位置处有一个‘+’表示正极

2.安装排针
单排的弯针和单排指针都装到电路板的背面,把三个短路帽装到弯针上。

3.安装霍尔传感器和电磁铁线圈
电磁铁线圈的安装方向,从线圈中心引出铜线的一面朝上。背面用 M3*6 的螺丝固定到电路板上。四 个线圈的上下方向相同。先只装好一个线圈,然后用这个线圈做高度参考来安装霍尔传感器。

霍尔传感器 U1 和 U2 分别用来检测 X 方向和 Y 方向的磁场变化。U3 用来检测上方的浮子是否存在

U1 和 U2 的安装高度如下图所示,特别要注意的是传感器高度和方向,不能太低也不能太高,安装好传 感器要和电路板垂直,不要倾斜。U1 和 U2 安装的高度要相同

把剩下的一个霍尔传感器有字面向上,引脚从根部向下折 90°,如下图

把这个折弯的霍尔传感器装到 U3 的位置。安装高度大于 U1 和 U2,U3 的位置越高,检测浮子也就越灵 敏。所以尽量把 U3 装高些。
三个霍尔传感器的安装示范图


用 M3*6 的螺丝把剩下三个线圈固定到电路板上

把线圈的引线焊接到电路板对应位置。



把 4 个永磁体用 M4 螺母固定在电路板上

把线圈板装到控制电路板上,准备通电调试



通电调试
此套件可以使用直流 7.5-12V 供电,供电接口为 DC05 插座,内正外负。 供电前要确认电源的正负极,切勿接反。
本说明用调到 12V 直流的可调电源供电。

接通电源后,8 个贴片发光二极管点亮

LED1 点亮,LED2 处于微亮状态。如果通电后 LED 都不亮应立即断开电源,检查正负极有无接反。

断开电源,把两个 LM324 装到 IC 座上。安装时注意方向,LM324 上的半圆缺口和 IC 座上的半圆缺口方 向相同。然后接通电源。


1.用万用表测量线圈板上 H1 和 H2 位置的对地电压并记录。
测量 H2 电压

测量 H1 的电压

测得 H1 电压为 2.43V

测得 H2 电压为 2.42V。

H1 和 H2 位置电压也就是霍尔传感器 U1 和 U2 的输出电压。在没有浮子的情况下,输出电压在 2.5V 左右, 测得的电压值说明 U1 和 U2正常。

2。测量和调节精密可调电阻 RP1 和 RP2 的中点电压。
中点电压也即精密可调电阻的第 2 脚(中间引脚)的对地电压,分别测量和调节 RP1 和 RP2,使得 RP1
的中点电压等于之前测得的 H1 电压,RP2 的中点电压等于 H2 电压。 测量 RP1 的中点电压

用‘一’字起子调节 RP1,顺时针调节增大电压,逆时针调节减小电压。

调节 RP1 中点电压到 2.43V。

测量 RP2 中点电压

用同样方法调节 RP2 中点电压等于 H2 电压 2.42V

3.放置浮子
电压调节好以后,就可以放置浮子了。此套件为下推式磁悬浮,所以放置浮子时,要把浮子和下方磁铁 相排斥的一面向下。才能悬浮。
首先用吸在一起的两个浮子试验,两个浮子磁力更强,初次放置成功率更高,待熟悉后可以只用一个浮 子也可以悬浮。

把浮子从高处对准下面四个线圈的中心位置,慢慢向下靠拢。靠拢到一定位置后,U3 会感应到浮子的存 在,控制板上的 LED2 亮度变高,四个线圈中会流过电路,产生电磁力控制上方的浮子保持在中心位置。
注:在放置浮子的时候,用一只手固定住下面的电路板。电路板要放在水平的桌面上。浮子要拿稳。 一般说来,只要前面 RP1 和 RP2中点电压和 H1 H2 电压调节到一致,浮子就能放上去正常悬浮。如果
放浮子的时候感觉到浮子偏向一边,则很可能是霍尔传感器 U1 和 U2 没有安装在线圈的正中心。 例如在放置浮子的时候感觉浮子偏向 X1 线圈,则是霍尔传感器 U1 没有安装在线圈 X1 和 Y1 的正中心,
由于感觉浮子偏向 X1 线圈,则把 U1 往 Y1 线圈的方向稍微拨位移一点点。如果浮子向 Y1 方向偏,则把 U1
往 X1 线圈的方向稍微拨位移一点点。
同理,若浮子在 X2 和 Y2 线圈方向上偏离,就拨动霍尔传感器 U2。方法和上述相同。 资料中有一段视频演示了放置浮子的过程,可以看看后再放置,下面简单介绍一下原理。
线圈工作原理:

磁悬浮有 2 组线圈,U1 传感器采集线圈 X1 和线圈 Y1 之间的磁场变化值,U2 采集线圈 X2 和线圈 Y2 之间的 磁场变化值,磁场的变化来自于上方浮子的位移。

浮子受力示意图:

U              U              U

U              U              U

在浮子可以悬浮后,微调 RP1 和 RP2(注意是微调),可以发现浮子在上方随着调节而移动,电流也在变化。

细心调节 RP1 和 RP2,尽量降低供电电流,在 12V 供电下,电流可以降到 40mA.理论上电流越低,越稳定。

如果不是用可调电源供电,看不到供电电流,则可以在功率电阻 RL 两端引出导线,用万用表低电压档测量
RL 两端的电压,通过换算得到电流,RL 电阻为 1 欧姆。

可以悬浮但不稳定的解决。
在元件安装无误的情况下,不稳定一般是由于两个霍尔传感器 U1 和 U2 的位置没有装好引起的,在焊接 U1 和 U2 时, 一定确保霍尔元件和电路板是垂直状态。两个霍尔元件不能靠在一起了,如果 U1 和 U2 安装垂直度好的话,是不会接 触到的。


供电的原因 不是使用的可调电源供电。而是用的开关电源供电的话,比如电源适配器,由于开关电源的纹波较大,也会干扰到磁 悬浮,表现为浮子剧烈的抖动,这可以通过在磁悬浮电源插座处并联一个 100uF 的电解电容和一个 104 的瓷片电容来 消除纹波干扰。

51hei.png
以上资料下载:
磁悬浮.rar (3.94 MB, 下载次数: 205)
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ID:162514 发表于 2021-1-19 20:02 | 显示全部楼层
3个霍感,4个铜圈,从龙阳路到浦东国际机场要多少个?
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ID:830831 发表于 2021-1-22 17:53 | 显示全部楼层
这是不需要MCU控制的版本
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ID:848315 发表于 2021-4-28 16:26 | 显示全部楼层
这是不需要MCU的吗?悬浮时间能保持多久?
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ID:777356 发表于 2021-4-29 13:52 | 显示全部楼层
感觉有点偏贵,有大佬可以提供便宜点的方案吗?
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ID:934466 发表于 2021-6-7 20:32 | 显示全部楼层
你好  我想问下那个磁悬浮的散件是在什么地方够的呀
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ID:967641 发表于 2021-9-23 14:08 | 显示全部楼层
套件哪里能提供.
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ID:967641 发表于 2021-9-24 14:27 | 显示全部楼层
能浮起多重的重量?
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ID:810196 发表于 2021-10-3 09:29 来自手机 | 显示全部楼层
这个我用单片机做过,效果还挺好
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ID:149642 发表于 2023-9-13 16:34 | 显示全部楼层
shhds 发表于 2021-4-29 13:52
感觉有点偏贵,有大佬可以提供便宜点的方案吗?

贵是那4个线圈,其他配件已经很便宜了
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ID:149642 发表于 2023-9-13 16:35 | 显示全部楼层
ajsjjjds 发表于 2021-10-3 09:29
这个我用单片机做过,效果还挺好

是32位的单片机还是8位的?8位的可以么?
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ID:689425 发表于 2023-9-15 08:39 | 显示全部楼层
lksbbs 发表于 2023-9-13 16:35
是32位的单片机还是8位的?8位的可以么?

8位应该可以,没用多少资源
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ID:149642 发表于 2023-9-16 14:39 | 显示全部楼层
shhds 发表于 2021-4-29 13:52
感觉有点偏贵,有大佬可以提供便宜点的方案吗?

贵是贵在打版、磁铁、线圈。。。。。
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