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盗梦陀螺攻略2- 线圈和传感器

由 动力老男孩 发表于 2010/12/22 23:47:17

相信很多人看过原理图之后，和我一样信心满满，这个东西太容易做了，不就是照图焊器件嘛，一星期就可以搞定了！

真正动起手来，才知道没那么容易。第一件事就郁闷了：去哪里找线圈？在淘宝搜了一大圈也没找到合适的。铜丝直径？线圈直径？线圈高度？绕多少匝？线圈之间距离？乱七八糟的好多事情，who tama knows!

最后只能去电子城买了一公斤的铜丝回来自己绕。那时候我还不知道有“线圈骨架”这么个名词，没找到合适的东西，就自己做了几个轴。于是出现了下面这么多奇形怪状的线圈：

奇形怪状的线圈们

更奇形怪状的线圈们

细心的同学可能会发现，其中有些是带铁芯的（我分别用大螺丝和一毛钱的硬币柱当过铁芯），有些是没有铁芯的。事实证明，磁悬浮的线圈不能有铁芯！这点和我最初的直觉有点不符，因为觉得加了铁芯后磁场会更强。事实上因为我们的浮子是钕铁硼强磁，铁芯对它的吸力远大于线圈产生的磁力。也就是说，带铁芯的线圈只能产生“很大的吸力”和“更大的吸力”，没法产生“较小的吸力”和“较小的斥力”

绕线圈是一个非常痛苦的差事，我数过一个线圈平均大概是800匝左右，绕的我头昏眼花。所以后来做了一个绕线用的小东西，这就是我喜欢乐高的原因，很简单的一堆颗粒，可以拼出很多你想要的东西：

乐高制作的绕线器

用绕线器绕出的线圈们

后来买了线圈骨架，这下绕的就好看多了。对于下推式磁悬浮，一共需要4个线圈。霍尔传感器尽量放在4个线圈的中心位置，这样的好处是线圈通电时，感应的磁场在中心处几乎都互相抵消了，只有浮子的移动才会影响到传感器的读数。

霍尔传感器安装在中心位置

事实上，传感器的位置并不需要太严格。因为霍尔测量的是垂直它表面的磁通量。只要传感器的高度在线圈的高度中心，这里的磁通量都是平行与传感器的，也不会产生影响。

高度尽量居中

我的第一个版本的悬浮，传感器就是用胶布贴在侧面的中心，一样可以悬浮。缺点是浮子移动时，磁场的变化不是线性的，容易产生振动。

高度居中时，水平位置要求并不高

接线方面，互相对面的一组线圈之间反相连接。也就是说当在一对线圈两端通电时，一个会对浮子产生斥力，另一个会产生引力，正好是相反的，连推带拉才給力！

下面这个是背面的接线图，其中中心位置的是两个传感器，我把它们引出到两个杜邦头插针上，这样可以方便插拔。对面的线圈分别把相同极性的抽头焊在一起：

接线图，希望你能看懂

最后发一个关于线圈的经验小贴士，省的大家再重做无用功了：
1，产生相同的磁力，铜丝越细需要的电压越高，因为电阻比较大。我用的是0.27的铜丝，20V的电源。（用20V的原因是我有个坏掉的笔记本，利用下电源）
2，磁力的大小跟匝数关系不大，因为匝数增大的时候，电阻也增大，电流减小，产生的磁场差不多。但是匝数越多越省电。
3，四个线圈之间距离要稍大一点，浮子会更稳定，当然也别大的离谱，我的经验是线圈中心的直径和浮子直径差不多。
4，传感器的位置尽量在线圈中间，高度上也尽量放在中心的高度。
5，不要装铁芯。
6，给线头留长点，当你辛苦装上几个线圈，突然发现线头不够长的时候，会有看破红尘的感觉。

传感器 安装 攻略 盗梦陀螺 线圈

对 “盗梦陀螺攻略2- 线圈和传感器” 的 52 条 评论

1. ccen3020 说：

   2010/12/23 于 18:12

   可以尝试铁氧体

   就是做变压器的铁芯

   那个貌似不会被吸到

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   • 动力老男孩 说：

     2010/12/23 于 21:47

     卖线圈的人也跟我说过铁氧体，
     但是我查了下，应该是会被吸住的，只是内阻非常大，电流损耗小

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     • 佳佳 说：

       2017/02/20 于 10:07

       动力哥，绕完电磁线圈的电阻怎么计算或者测量的呀？

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       • 动力老男孩 说：

         2017/02/27 于 16:05

         直接用万用表量就好了

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2. 啊呀老林 说：

   2010/12/23 于 20:13

   学习学习，有时间我想做一个。

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3. 老四 说：

   2010/12/24 于 20:21

   6，给线头留长点，当你辛苦装上几个线圈，突然发现线头不够长的时候，会有看破红尘的感觉。

   哈哈，我估计您看破过。

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   • 动力老男孩 说：

     2010/12/25 于 11:16

     哈哈，是啊

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4. toynasa 说：

   2010/12/25 于 16:03

   坐等更新。准备动手。

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5. 胡泊 说：

   2011/01/06 于 09:51

   要是偷偷懒，直接买淘宝上人家缠好的线圈行不行？

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6. KTearXu 说：

   2011/03/19 于 11:05

   老男孩，为什么要让一对线圈的力相反呢？这样不是把浮子弹到一边去了吗？

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   • 动力老男孩 说：

     2011/03/19 于 14:33

     目的就是要弹到一边啊，所谓控制平衡，就是找一个基准点，一旦发现偏移了，就把它推回去

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     • KTearXu 说：

       2011/03/19 于 14:56

       哦 豁然开朗

       两头漆包线怎么焊在一起？

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       • 动力老男孩 说：

         2011/03/19 于 15:11

         小刀刮开一截，然后使劲拧在一起，哈哈
         其实应该抹点锡在上面

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         • KTearXu 说：

           2011/03/19 于 15:20

           不用真焊起来？
         • 动力老男孩 说：

           2011/03/19 于 16:43

           同学，焊起来当然会好一点，我只是比较懒
7. wlreg 说：

   2011/04/30 于 11:37

   老男孩筒子，看了你的攻略之后我也很想弄一个磁悬浮的陀螺，不过我虽然是电子专业生但是刚起步，有很多东西还不太懂，想请教一下：
   话说，侧面的杜帮头是不是用来连接线圈的抽头的呢，那个连线图还没有看懂…

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   • 动力老男孩 说：

     2011/04/30 于 21:47

     我的照片确实不容易看，主要是不会画电路图，你参考那个pdf吧。
     线圈的抽头都是直接连在l298n上的，杜邦头一部分是连电位器，用来调节，另一部分是连arduino，发送和接收信号

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8. wlreg 说：

   2011/05/02 于 18:44

   老男孩筒子啊，今天去电子市场采购剩下的设备，发现这个漆包铜线好贵啊，老板说一公斤要100块………………快要赶上开发板的价钱了，后来老板说0.7毛一米给我，我才买了100米回去先捆一下（已经70块了T T）。还有那个底座上的圆形黑磁铁，和你用的大小差不多的，要卖60块啊…………剩下的三块强磁也要平均30块一块…………按这个算下来，完成这个磁悬浮要300多块钱了……后来感觉好贵就没买了。回家淘宝一下，发现网上卖的价钱便宜好多……铜线要便宜一半，磁铁就更便宜了………………是不是因为看我是学生所以老板们都坑我啊…………

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   • 动力老男孩 说：

     2011/05/02 于 23:17

     嗯，砍价是必须滴

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   • 动力老男孩 说：

     2011/05/02 于 23:17

     对了，为啥不在淘宝买捏？

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     • vvisper 说：

       2011/05/03 于 18:56

       上面的同志 新中发二层楼梯口有个叔叔阿姨是专门绕线圈的 我绕了四个 每个是1300圈 电阻35欧左右 用的0.27的线 每个十元

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       • 动力老男孩 说：

         2011/05/03 于 20:17

         哈哈，你算是遇到好人了

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       • wlreg 说：

         2011/05/04 于 00:07

         别说了，我有要撞墙的冲动了T T。想着电子市场应该和网上的价钱会差不多，事前也没有在淘宝查价钱呀，后悔死了呀。

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         • 动力老男孩 说：

           2011/05/04 于 18:41

           冷静冷静，呵呵，其实也没多少钱啦。
           等你以后上班了，就发现这么点钱简直可以忽略。
         • darkorigin 说：

           2012/05/08 于 00:36

           。。。真的，这点钱，很多人眼里都忽略
           前些时在玩腾讯的游戏。一起玩的一个朋友，玩这个游戏买装备都是大几千的上。。。
           你就当玩了个大型收费游戏好了。哈哈~~~~~~
         • 动力老男孩 说：

           2012/05/08 于 23:04

           哈哈，圈圈妈经常说：你不抽烟不喝酒不玩游戏，省下来的钱足够买这些东西了:D
   • vvisper 说：

     2011/05/03 于 19:00

     淘宝上那145*80*20的磁铁是20快钱 感觉还好 店是http://item.taobao.com/item.htm?id=3456136146 我的总成本现在也四百多了 不过 我能报销。。。呵呵

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     • 动力老男孩 说：

       2011/05/03 于 20:17

       能报销真好

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9. 小莉 说：

   2011/05/05 于 16:03

   请问楼主，在线圈上方x处磁场的大小能算出来吗？怎么算？
   我也爱好磁悬浮，在做实验，我想得到的磁场大了在绕线圈和匝数，线圈骨架，还有铜丝粗细方面怎么定？
   楼主能给推荐一个好的，响应快的，功能类似L298N的电流放大器吗？我们想做一个大平面的磁悬浮试验，只是新手还在筹划中。

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10. darkorigin 说：

    2012/05/08 于 00:30

    问下。 你线圈绕制是用专门的绕线器？还是手工的，绕线质量对磁力影响大么？机器绕线好像都是很规整的。手工嘛。。。。
    以前小时候拆过几个变压器。发现自己绕回去就完全不是那个事了。

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    • 动力老男孩 说：

      2012/05/08 于 22:56

      手工绕的，话说绕线质量还是有点儿影响。一个是影响线圈匝数，一个轴上绕的线少了会更费电。
      另外，歪七扭八的绕，会有一些磁场泄漏，这样霍尔的读数就会受到干扰。我的第一个版本就是因为线圈瞎绕的（有大有小，歪七扭八），怎么也平衡不了，后来换了线轴重绕有明显效果。

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11. darkorigin 说：

    2012/05/08 于 00:33

    还有，就线圈的数量。绕线方式
    3个线圈能实现么？或者5个乃至更多
    线圈可以采用小直径的绕组么

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    • 动力老男孩 说：

      2012/05/08 于 22:57

      四个线圈就跟四轴飞行器类似，它的好处是跟咱们运算的坐标轴比较匹配，写代码和调试比较方便。好比飞行器也有3轴6轴8轴的，实际上应该都可以飞。但是控制程序就困难了

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12. 面条 说：

    2014/09/25 于 20:30

    看了好多，忍不住问一下。
    1、线圈可不可以用继电器的线圈？
    2、线圈的作用是用来平衡，怎么知道线多少圈有多大的斥力呢，难道只能通过实验试试才知道。如果把你现在用的线圈减小会出现什么情况。

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    • 动力老男孩 说：

      2014/09/26 于 18:29

      继电器的线圈可以，但是不能有铁芯，否则的话铁芯对磁铁的吸引力会大于电磁力。
      线圈的斥力大小确实不好计算，只能最后实验来确定。
      如果线圈减小，基本上还是能平衡，但是电流会变大，另外代码里面的参数可能需要稍微改改

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13. 奶油奶油 说：

    2015/03/04 于 22:34

    问一个很基础的问题，set point是如何找到的

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    • 动力老男孩 说：

      2015/03/05 于 14:35

      花了好多时间试出来的

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14. Sebastian 说：

    2015/07/02 于 13:49

    我想问问博主用的线圈是什么规格的？

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    • 动力老男孩 说：

      2015/07/02 于 14:33

      0.29的漆包线

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      • Sebastian 说：

        2015/07/20 于 10:34

        能把买线圈骨架的网站给我吗

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        • 动力老男孩 说：

          2015/07/20 于 15:04

          http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.14.LexiVQ&id=35444817441&ns=1&_u=kuj0me30de&abbucket=15#detail

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15. 毛伟 说：

    2015/07/30 于 15:36

    动力哥，怎么绕线圈，才有磁性

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    • 动力老男孩 说：

      2015/08/01 于 19:00

      直接绕就行啊，弄个线轴或小棍子，把铜丝绕上去

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16. wx 说：

    2015/08/18 于 10:11

    动力哥，下推式的最大高度是多少啊，能达到十厘米左右吗

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    • 动力老男孩 说：

      2015/08/26 于 10:04

      到不了，有2cm就不错了

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      • 小灵子 说：

        2015/11/18 于 21:09

        亲。。我是新手。。遇见问题了

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17. 小灵子 说：

    2015/11/18 于 21:13

    我做的是上拉式的悬浮，在网上买了一个圆柱形的漆包线，大概61mm的骨架，内径21mm，估计有好几千转吧，因为我之前用了1000多圈的线圈，结果用霍尔传感器测不到磁场，估计是磁场太小了，，才0.09A的电流，于是才在网上买个大的线圈，我不知道要不要套铁芯套了铁芯感觉不好调了

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    • 动力老男孩 说：

      2015/11/24 于 12:08

      不能套铁芯

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18. 雨落 说：

    2016/09/22 于 15:28

    动力哥，我现在在做一个磁悬浮，但有很多地方不懂的，可以加一下我的qq帮一下我吗？？？谢谢。qq：1137017484

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19. 张豆豆 说：

    2016/12/12 于 16:48

    你在功能版上连线的，如果用焊锡会更好吗，因为跳线会有电磁感应啊。

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20. jyz` 说：

    2017/09/23 于 15:33

    线圈发热比较厉害，有什么解决办法吗

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21. 老任 说：

    2018/04/07 于 12:45

    您好，我想问下您那个已经绕好的线圈是上网买的吗？可以把网站推给我吗？

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