盜夢陀螺㈡：線圈和傳感器手工電子DIY教程

● 相信很多人看過原理圖之後，和我一樣信心滿滿，這個東西太容易做了，不就是照圖焊器件嘛，一星期就可以搞定了！

● 真正動起手來，才知道沒那麼容易。第一件事就鬱悶了：去哪裏找線圈？在淘寶搜了一大圈也沒找到合適的。銅絲直徑？線圈直徑？線圈高度？繞多少匝？線圈之間距離？亂七八糟的好多事情，who tama knows!

● 最後只能去電子城買了一公斤的銅絲回來自己繞。那時候我還不知道有“線圈骨架”這麼個名詞，沒找到合適的東西，就自己做了幾個軸。於是出現了下面這麼多奇形怪狀的線圈：

● 奇形怪狀的線圈們

 

● 更奇形怪狀的線圈們

 

● 細心的同學可能會發現，其中有些是帶鐵芯的（我分別用大螺絲和一毛錢的硬幣柱當過鐵芯），有些是沒有鐵芯的。事實證明，磁懸浮的線圈不能有鐵芯！這點和我最初的直覺有點不符，因為覺得加了鐵芯後磁場會更強。事實上因為我們的浮子是釹鐵硼強磁，鐵芯對它的吸力遠大於線圈產生的磁力。也就是説，帶鐵芯的線圈只能產生“很大的吸力”和“更大的吸力”，沒法產生“較小的吸力”和“較小的斥力”

 

● 繞線圈是一個非常痛苦的差事，我數過一個線圈平均大概是800匝左右，繞的我頭昏眼花。所以後來做了一個繞線用的小東西，這就是我喜歡樂高的原因，很簡單的一堆顆粒，可以拼出很多你想要的東西：

● 樂高製作的繞線器

● 用繞線器繞出的線圈們

 

● 後來買了線圈骨架，這下繞的就好看多了。對於下推式磁懸浮，一共需要4個線圈。霍爾傳感器儘量放在4個線圈的中心位置，這樣的好處是線圈通電時，感應的磁場在中心處幾乎都互相抵消了，只有浮子的移動才會影響到傳感器的讀數。

● 霍爾傳感器安裝在中心位置

 

● 事實上，傳感器的位置並不需要太嚴格。因為霍爾測量的是垂直它表面的磁通量。只要傳感器的高度在線圈的高度中心，這裏的磁通量都是平行與傳感器的，也不會產生影響。

● 高度儘量居中

 

● 我的第一個版本的懸浮，傳感器就是用膠布貼在側面的中心，一樣可以懸浮。缺點是浮子移動時，磁場的變化不是線性的，容易產生振動。

● 高度居中時，水平位置要求並不高

● 接線方面，互相對面的一組線圈之間反相連接。也就是説當在一對線圈兩端通電時，一個會對浮子產生斥力，另一個會產生引力，正好是相反的，連推帶拉才給力！

 

● 下面這個是背面的接線圖，其中中心位置的是兩個傳感器，我把它們引出到兩個杜邦頭插針上，這樣可以方便插拔。對面的線圈分別把相同極性的抽頭焊在一起：

● 接線圖，希望你能看懂

 

● 最後發一個關於線圈的經驗小貼士，省的大家再重做無用功了：

1. 產生相同的磁力，銅絲越細需要的電壓越高，因為電阻比較大。我用的是0.27的銅絲，20V的電源。（用20V的原因是我有個壞掉的筆記本，利用下電源）

2. 磁力的大小跟匝數關係不大，因為匝數增大的時候，電阻也增大，電流減小，產生的磁場差不多。但是匝數越多越省電。

3. 四個線圈之間距離要稍大一點，浮子會更穩定，當然也別大的離譜，我的經驗是線圈中心的直徑和浮子直徑差不多。

4. 傳感器的位置儘量在線圈中間，高度上也儘量放在中心的高度。

5. 不要裝鐵芯。

6. 給線頭留長點，當你辛苦裝上幾個線圈，突然發現線頭不夠長的時候，會有看破紅塵的感覺。

（未完待續...）