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北京乐博乐博教育科技有限公司 北京乐博乐博教育科技有限公司 单片机应用课 磁悬浮平台（C组） * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 科普知识 一、什么是磁铁?？ 磁铁是一种可以相互吸引或相互排斥的物质。 铁，钴，镍，是最常用的磁性材料。 磁铁不是人发明的，有天然的磁铁矿，中国 人在很早就发现并使用磁铁“指南针”是其中之一。 我们所说的磁铁，一般都是指永磁磁铁。 司南，指我国古代辨别方向用的一种仪器。 用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个 光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作 用，可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 科普知识 二、磁铁的分类 磁铁又名吸铁石，是指在周围和自身内部存在磁场的物体或材质，分为天然和人造两大类。人造磁铁通常用金属合金制成，具有强磁性。又可分作“永久性磁铁”与“非永久性磁铁”，即“硬磁”与“软磁”。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 天然磁铁 人造磁铁 科普知识 三、磁铁的应用领域 在传统工业中的应用 磁性材料已经在传统工业的各个方面得到了广泛应用。例如，如果没有磁性材料，电气化就成为不可能，因为发电要用到发电机，输电要用到变压器，电力机械要用到电动机，电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 科普知识 在医学的应用 在医学上，利用核磁共振可以诊断人体异常组织，判断疾病，这就是我们比较熟悉的核磁共振成像技术。 科普知识 四、电磁铁 内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁(electromagnet)。通常制成条形或蹄形。铁芯要用容易磁化，又容易消失磁性的软铁或硅钢来制作。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后就随之消失。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 电磁铁的原理 电磁铁的应用 科普知识 五、磁悬浮 磁悬浮是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态。随着航天事业的发展，模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 科普知识 六、磁悬浮的应用 1、磁悬浮列车 是利用“同性相斥”原理设计，是一种排斥力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的排斥力使车辆浮起来。就是说，轨道产生磁力的排斥力与列车的重力在一个相应平衡的数据时，列车就会悬浮起来。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 科普知识 2、磁悬浮飞机 磁悬浮飞机是由美国一家大学研制成功的，目前世界上还没有任何一个国家应用这种技术。这种美式磁悬浮飞机是一种新型的陆上有轨高速交通运输工具。与磁悬浮列车不同的是，它是用永磁铁替代超导磁铁，飞机起飞的同时，受到电磁力的作用把机体推离轨道，机体与轨道之间的悬浮气隙可以达到50至150毫米。 认识新模块 七、磁悬浮线圈板 磁悬浮线圈板是整个磁悬浮平台的重要组成部分， 右图所示的就是我们的没有组装的磁悬浮线圈板。 需要悬浮的物体，是放到磁悬浮线圈板上的平台上。 使用方法： 将16个小磁铁用螺丝固定到磁悬浮线圈板上，拧螺 丝的时候力道要适中，不宜过紧或过松，还需要注 意小磁铁的方向，所有的磁铁的方向是一致的。 注意中间的三个霍尔传感器，下面的两个必须垂直（分别检测X方向和Y方向上的磁场），上方的需要平行于电路板（用于检测浮子的磁场）。 把我们制作好的线圈固定到中间的四个圆圈位置，螺丝在固定的时候和组装小磁铁是的要求是一样的，接下来我们来制作一下线圈。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 小试牛刀 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 1、制作绕线器，所用材料：单片机的CPU、蜂鸣器、直流马达（100rpm），主构架板及支架螺丝若干。 参考搭建图如下： 小试牛刀 参考程序如下： * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 小试牛刀 接线利用我们的绕线器来制作我们的线圈，每个线圈上的匝数为460圈，注意四个线圈绕线方向必须一致，同时注意每个上的内外线圈，铜线必须缠紧，之后把线圈的线头从磁悬浮线圈板上中间四个大孔旁边的小孔穿过去，注意内外线圈不要连反了，线头用砂纸打磨后方可使用，图中的标识为外线圈穿过去。 * 北京乐博乐博教育科技有限公司 * 小试牛刀 2、制作磁悬浮线圈板，所用材料：磁悬浮线圈板、小磁铁、铜线来制作我们的磁悬浮线圈板。 制作好的磁悬浮线圈板