CN220155049U - 自组装磁悬浮摆件装置 - Google Patents
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Abstract
一种自组装磁悬浮摆件装置，包括：电路系统，用于产生磁悬浮所需磁场；主框架，用于支撑与容纳所述电路系统；磁悬浮体，包括永磁体和连接所述永磁体的模型体，在所述电路系统所产生的磁场作用下，通过磁力与重力的平衡实现悬浮。其中，所述主框架是拼装板件，多个所述的板件通过榫卯结构拼装构成磁悬浮主框架。
Description
技术领域
本申请涉及一种磁悬浮摆件，特别是涉及自拼搭磁悬浮摆件装置。
背景技术
磁悬浮技术目前在各个领域应用广泛，大的方面有磁悬浮列车，日常的有磁悬浮摆件，随着科技的发展，磁悬浮摆件越来越精致和种类多样，如磁悬浮地球仪、磁悬浮吊灯或其他各种形状的磁悬浮，主要用于观赏和装饰性质；磁悬浮底座和磁悬浮体均为固定，没法进一步了解其中的原理，起不到较多的学习作用。如能从自己动手从拼搭电路到拼到主框架完成磁悬浮装置，不仅实现摆件功能，还能成为磁悬浮装置的教具，让学生或者爱好者更好理解电磁作用，成为益智科普产品，同时也能满足摆件装饰功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一款具有科教功能的磁悬浮摆件，具体在于提供一种可自拼搭磁悬浮摆件装置电路系统和磁悬浮框架主体的磁悬浮摆件装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自组装磁悬浮摆件装置，包括：电路系统，用于产生磁悬浮所需磁场；主框架，用于支撑与容纳所述电路系统；磁悬浮体，包括永磁体和连接所述永磁体的模型体，在所述电路系统所产生的磁场作用下，通过磁力与重力的平衡实现悬浮；其中所述主框架是拼装板件，多个所述的板件通过榫卯结构拼装构成磁悬浮主框架。
在本申请提供的磁悬浮摆件装置，所述的电路系统包括磁场感应模块，信号运算模块，电流控制模块，和电磁感应线圈；拆分的电路系统模块有利于作为教具进行拼搭组装，从而使使用者在组装过程了解磁悬浮电路系统构造。
在一实施例中，所述磁场感应模块核心为霍尔传感器，置于所述电磁感应线圈中，可感应所述磁悬浮体的永磁体距离所述电磁感应线圈的距离，将所述距离转换为电压信号。
在一实施例中，所述信号运算模块核心为运算放大器，将所述的电磁感应模块产生的电压信号进行放大。
在一实施例中，所述电流控制模块的核心为三极管，将所述的信号运算模块的电压信号作为所述三极管的基极输入，控制所述三极管的发射极与集电极间的电流。
在一实施例中，所述电磁感应线圈的电流受所述电流控制模块的控制。
本申请实施例中提供的磁悬浮摆件装置中，通过所述磁感应线圈产生的磁场对所述磁悬浮体产生的吸引力通过所述电路系统的反馈机制实现与所述磁悬浮的重力平衡，实现悬浮。有利于更加清晰的进行观察，增加学习乐趣的同时加强对相关科学原理的认识。
在一实施例中，所述的电磁感应线圈与所述磁悬浮体之间可插入铝箔垫片。所述的铝箔垫片由于可以导电，可起到电磁阻尼作用，使得所述的磁悬浮体更稳定的悬浮。
在一实施例中，所述的电位器，只有当电位器调节到适当电位，才可实现磁悬浮，并可通过电位调节悬浮高度。
本申请实施例中提供的磁悬浮摆件装置中，所述的铝箔垫片以所述的主框架中的板件为支撑，可活动改变位置，进入或离开所述电磁感应线圈与所述磁悬浮体之间，起到教学演示电磁阻尼作用的效果。
在一实施例中，所述的板件为木板或亚克力板。所述的亚克力板可以是透明的或不透明的，或者部分是不透明的，部分是透明的。
在一实施例中所述的磁悬浮体中连接永磁体的模型体，包括各种小型玩具、发光小灯或其他需求的纪念品和广告品等。
在本实施例提供的磁悬浮摆件装置，通过对所述的平面基板进行切割获得所述拼装板件，有利于预先设计图纸，可以实现量产或者特色产；同时可以选择磁悬浮体的种类，实现功能性。
在本实施例提供的磁悬浮摆件装置，电路系统用面包板连接各个电子元件，实现磁悬浮电路系统的无焊接设计，适合电路系统的教学实践，有利于使用者自行设计或者作为相关学科的教具。
附图说明
图1为本实施例结构示意图；
图2为本实施例结构剖面图；
图3为本实施例电路系统组成示意图；
图4为本实施例电磁感应线圈剖面图；
图5为本实施例电路主体结构图；
图6为本实施例框架支撑结构图；
图7为本实施例悬臂结构图；
图8为本实施例磁悬浮体结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，其是本实用新型一个实施例的磁悬浮摆件装置的结构示意图，该磁悬浮摆件装置，包括：磁悬浮装置主体1和磁悬浮体2。通电后，磁悬浮装置主体1产生的磁悬浮力可使得磁悬浮体2悬浮于半空。
请参阅图2，是本实用新型一个实施例的磁悬浮摆件装置主体1的剖面图。电路主体11、电位器12和电磁线圈13通过导线连接组成电路系统。框架支撑结构14由PMMA或其他板材通过榫卯结构拼插搭建而成。电路主体11和电位器12被置于板材包围的空间中，因此选取透明的板材可从外部看清内部的电路结构。
请参阅图3，是本实用新型一个实施例的电路系统组成示意图。所述的电路系统包括磁场感应模块，信号运算模块，电流控制模块，和电磁感应线圈。
请参阅图4，是本实用新型一个实施例的电磁感应线圈13的剖面图。磁场感应模块核心为霍尔传感器131，置于所述电磁感应线圈13中，可感应所述磁悬浮体2的永磁体22距离所述电磁感应线圈13的距离，将所述距离转换为电压信号。
请参阅图5，是本实用新型一个实施例的电路主体11，包括：安插在面包板111上的运算放大器112以及其他电子元件113。其他电子元件113包括三极管、电阻和电容。电源适配器通过电源线连接电路主体11提供电力。在本实施例中，电源适配器提供5伏直流电。此外，电路主体11还包括信号运算模块和电流控制模块，而且，电路主体11通过导线和霍尔传感器131、电磁感应线圈13、以及电位器12连接。信号运算模块核心为运算放大器111，将所述的电磁感应模块产生的电压信号进行放大。所述电流控制模块的核心为三极管，将所述的信号运算模块的电压信号作为所述三极管的基极输入，控制所述三极管的发射极与集电极间的电流。所述电磁感应线圈的电流受所述电流控制模块的控制。电路主体11是用面包板连接各个电子元件，实现磁悬浮电路系统的无焊接设计，适合电路系统的教学实践，适合使用者自行设计或者作为相关学科的教具。
请参阅图6，是本实用新型一个实施例的框架支撑结构14，其中主背板141和横梁142通过榫卯结构穿插后形成支撑。悬臂143末端可插入主背板141顶端的通孔固定。所述磁感应线圈产生的磁场对所述磁悬浮体产生的吸引力通过所述电路系统的反馈机制实现与所述磁悬浮的重力平衡，实现悬浮。
请参阅图7，悬臂143可分为两半，其圆框部分的直径比电磁线圈13两端的圆形挡片的直径稍小，因此悬臂143的两半合并后可承托电磁线圈。
请参阅图8，是本实用新型一个实施例的磁悬浮体2。其主体为一个工艺摆件22，可以是一个小人偶，小动物，或其他轻质模型，材质可以为塑料、轻黏土、木等。靠近电磁线圈13一端的部分内含永磁体21，材质一般为钕铁硼。
Claims (7)
1.一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，包括：
电路系统，用于产生磁悬浮所需磁场；
主框架，用于支撑与容纳所述电路系统；
磁悬浮体，包括永磁体和连接所述永磁体的模型体，在所述电路系统所产生的磁场作用下，通过磁力与重力的平衡实现悬浮；
其中，所述主框架由拼装板件组成，多个所述的板件通过榫卯结构拼装构成磁悬浮主框架。
2.如权利要求1所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，所述电路系统包括磁场感应模块，信号运算模块，电流控制模块，和电磁感应线圈；所述磁场感应模块核心为霍尔传感器，置于所述电磁感应线圈中，可感应所述磁悬浮体的永磁体距离所述电磁感应线圈的距离，将所述距离转换为电压信号；所述信号运算模块核心为运算放大器，将所述的磁场感应模块产生的电压信号进行放大；所述电流控制模块的核心为三极管，将所述的信号运算模块的电压信号作为所述三极管的基极输入，控制所述三极管的发射极与集电极间的电流；所述电磁感应线圈的电流受所述电流控制模块的控制；所述磁感应线圈产生的磁场对所述磁悬浮体产生的吸引力通过所述电路系统的反馈机制实现与所述磁悬浮的重力平衡，实现悬浮。
3.如权利要求2所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，所述的电磁感应线圈与所述磁悬浮体之间可插入铝箔垫片；所述的铝箔垫片可以导电，可起到电磁阻尼作用，使得所述的磁悬浮体更稳定的悬浮；所述的铝箔垫片以所述的主框架中的板件为支撑，可活动改变位置，进入或离开所述电磁感应线圈与所述磁悬浮体之间，起到教学演示电磁阻尼作用的效果。
4.如权利要求2所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，所述的电路系统还包括电位器，只有当电位器调节到适当电位，才可实现磁悬浮，并可通过电位调节悬浮高度。
5.如权利要求1所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，所述的板件为木板或亚克力板；所述的亚克力板是透明的或不透明的，或者部分是不透明的，部分是透明的。
6.如权利要求1所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，所述的磁悬浮体中连接永磁体的模型体，包括小型玩具、发光小灯、纪念品或广告品。
7.如权利要求2或3或4所述的一种自组装磁悬浮摆件装置，其特征在于，电路系统用面包板连接各个电子元件，实现磁悬浮电路系统的无焊接设计。
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