采用高精度霍爾元件的磁懸浮編鐘
編鐘作為最古老的的樂器之一,充滿了韻律美和神秘感。在2010年的上海世博會閉幕式上,中國向世界展示了古老樂器與現(xiàn)代科技的完美結(jié)合,磁懸浮大型編鐘。當古老的編鐘慢慢的飄離地面,人們都非常好奇是怎么做到的呢。其實,這是利用了磁懸浮技術(shù)和高精度霍爾元件技術(shù)。
著10個編鐘每個都重達40公斤。沒有繩索懸掛編鐘,也沒有支撐點,卻可以讓它們穩(wěn)穩(wěn)的懸浮在空中。這樣到底是怎么做到的呢?
負責這個磁懸浮編鐘項目的設(shè)計師和研究者們是利用了磁懸浮的原理。他們給每個編鐘內(nèi)安裝了一個稀土元素制作而成的釹鐵硼強磁,并且在編鐘上有特制的線圈,線圈中安裝了高精度的霍爾元件。高精度的霍爾元件可以每秒上千次的高頻率自動檢測編鐘當前懸浮位置,并通過控制電路及時進行調(diào)整,這樣一來讓編鐘處于懸浮、穩(wěn)定的狀態(tài)。
編鐘需要敲擊發(fā)出聲音,從而進行演奏,但是如何在敲擊編鐘的演奏的時候,依舊讓編鐘保持穩(wěn)定的狀態(tài)呢?研究小組創(chuàng)造出了一種新的抗干擾控制方法,這種方法還能提供一種復(fù)雜的反饋控制,從而讓磁場能夠及時跟隨干擾的變化而調(diào)整。
在后來的演練中他們又發(fā)現(xiàn),由于電磁環(huán)境復(fù)雜,線圈里面的霍爾元件受到了外界電磁信號的干擾。最后他們有采用了如最優(yōu)接地、光電隔離、電磁屏蔽等一系列措施,最終讓系統(tǒng)可以可靠的工作。這一技術(shù)在古老編鐘上的應(yīng)用,現(xiàn)代科技與古老文化完美融合,得到了國內(nèi)外賓客的一致認可。
著10個編鐘每個都重達40公斤。沒有繩索懸掛編鐘,也沒有支撐點,卻可以讓它們穩(wěn)穩(wěn)的懸浮在空中。這樣到底是怎么做到的呢?
負責這個磁懸浮編鐘項目的設(shè)計師和研究者們是利用了磁懸浮的原理。他們給每個編鐘內(nèi)安裝了一個稀土元素制作而成的釹鐵硼強磁,并且在編鐘上有特制的線圈,線圈中安裝了高精度的霍爾元件。高精度的霍爾元件可以每秒上千次的高頻率自動檢測編鐘當前懸浮位置,并通過控制電路及時進行調(diào)整,這樣一來讓編鐘處于懸浮、穩(wěn)定的狀態(tài)。
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