专利名称：磁悬浮地球仪演示模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及科普及教学演示仪，更具体地指一磁悬浮地球仪演示模型。
背景技术：
人们目前所观看到的地球仪往往是静止的，而且还有支撑架支撑着地球仪，若要使地球仪自转，往往是通过马达来驱动地球仪旋转，这种类型的地球仪的基本谈不上具有演示效果，只能作为一种装饰品而已。另一方面，随着时代的发展，磁悬浮技术已逐渐走近人们的生活中，但如何让人们能更加了解磁悬浮技术的基本原理、磁悬浮技术给我们的日常生活所带来的变革，以及使人们能够感受到科技的魅力，激发青少年学科学，用科学的兴趣，是否能设计一种悬浮于空中且能旋转的地球仪模型，让人们可揣摩其中的奥秘，去大胆想象和享受其中的趣味。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种磁悬浮地球仪演示模型，利用该地球仪模型的展示，既可向参观者展示磁悬技术的基本原理，又能探索其中的奥秘，为青少年提供一种遐想空间。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案该磁悬浮地球仪演示模型包括地球模型、磁悬电磁体、升降托盘、旋转驱动电磁体，所述地球模型设置于磁悬电磁体下方，地球模型内且近北极设置一只永久磁铁，地球模型内近南极设置二只永久磁铁；所述磁悬电磁体通过支架悬吊于地球模型的上方；所述升降托盘设置于地球模型的下方，所述旋转驱动电磁体包含二只，分别置于升降托盘的两侧。
由于本实用新型的磁悬浮地球仪演示模型包括地球模型、磁悬电磁体、升降托盘、旋转驱动电磁体，将地球模型设置于磁悬电磁体下方，地球模型内且近北极设置一只永久磁铁，地球模型内近南极设置二只永久磁铁；磁悬电磁体通过支架悬吊于地球模型的上方；升降托盘设置于地球模型的下方，旋转驱动电磁体包含二只，分别置于升降托盘的两侧。当该演示模型被一外接的控制器控制后，磁悬电磁体便产生磁场，使地球模型在磁场中受到向上的磁力作用，当该磁力与地心引力相等时，地球模型则悬浮在空中；同样，在升降托盘旁侧的旋转驱动电磁体的磁力推动下，地球模型则可绕垂轴转动。因此，本实用新型可向参观者展示磁悬技术的基本原理，探索其中的奥秘和产生遐想，若将该演示模型置一具有星空和太阳以及灯光效果的环境中，还可使参观者有一种仿佛身临太空的感觉。
图1为本实用新型演示模型结构示意图。
图2为本实用新型演示模型使用场景示意图。
图3为本实用新型的磁悬电磁体与控制器接线示意图。
图4为悬浮位置检测器探测地球模型所处高度示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型磁悬浮地球仪演示模型10包括地球模型11、磁悬电磁体12、升降托盘13、旋转驱动电磁体14。地球模型11设置于磁悬电磁体12下方，该地球模型11采用碳纤维做内管式支撑，其外表面采用碳纤维通过模具靠模出立体地图，然后表面抛光、着色。地球模型11内且近北极处设置一只永久磁铁111，该永久磁铁111的作用是增加悬浮电磁吸力。磁悬电磁体12可通过支架悬吊于地球模型11的正上方，磁悬电磁体12和地球模型11保持一定的距离。地球模型11内近南极处设置二只永久磁铁112，升降托盘13设置于地球模型11的正下方。旋转驱动电磁体14包含二只，分别置于升降托盘13的两侧，升降托盘13可升降。
请继续结合图4所示，地球仪演示模型10还包括悬浮位置检测器15，悬浮位置检测器15含有光发射器151和光电探测152，光发射器151和光电探测器152分别悬吊于磁悬电磁体12的两侧侧下方，光发射器151由光源和光学系统所构成。
请结合图3所示，当该演示模型的磁悬电磁铁12被一外接的控制器20控制后，磁悬电磁体12便产生磁场，使地球模型11在磁场中受到向上的磁力作用，当该磁力与地心引力相等时，地球模型11则可悬浮在空中。磁力的大小受通过电磁体12中电流大小的控制，而电磁体12中电流的大小则又受控制器20控制以及受悬浮位置检测器15所检测信号的制约。升降托盘13的作用为，一是防止地球模型11意外落下时，可将其接住，不会发生翻滚而落地摔坏；二是在开始悬挂时，可将地球模型11慢慢托起，在达到设定悬浮高度时停下，升降托盘13下降，此时地球模型11则完全依靠磁力而悬浮于空中。当需要将地球模型11放下时，则先升起升降托盘13并将地球模型13接住，然后关闭控制器20(由于控制器20为普通的电流控制器，而且在本实用新型中不属于所寻求保护的内容，所以就没有公开其内部结构)。
悬浮位置检测器15的工作原理是，当光源发出的光经过光学系统后，输出一条光带，该光带通过地球模型11的顶部后，被挡掉一部分后，再由光电探测器152接收，并将其转变成电信号，该电信号大小与地球模型11悬浮的位置有关，当光带未被阻挡时，电信号最大，当光带被部分阻挡时，电信号较小，当光带被完全阻挡时，则无电信号输出。光电探测器输出的电信号则由后接的信号处理部分进行处理后再反馈到控制器20，以此来决定通过磁悬电磁铁12中的电流和磁力的大小。
请最后参阅图2所示，本实用新型的演示模型10在供参观时，在其周围设置拦杆30，以防止参观者接近演示模型10而发生意外。
本实用新型演示模型可向参观者展示磁悬技术的基本原理，探索其中的奥秘和产生遐想，若将该演示模型置一具有星空和太阳以及灯光效果的环境中，还可使参观者有一种仿佛身临太空的感觉。
权利要求1.一种磁悬浮地球仪演示模型，其特征在于该地球仪演示模型包括地球模型、磁悬电磁体、升降托盘、旋转驱动电磁体，所述地球模型设置于磁悬电磁体下方，地球模型内且近北极设置一只永久磁铁，地球模型内近南极设置二只永久磁铁；所述磁悬电磁体通过支架悬吊于地球模型的上方；所述升降托盘设置于地球模型的下方，所述旋转驱动电磁体包含二只，分别置于升降托盘的两侧。
2.如权利要求1所述的磁悬浮地球仪演示模型，其特征在于所述的地球仪演示模型还包括悬浮位置检测器，悬浮位置检测器含有光发射器和光电探测器，光发射器和光电探测器分别悬吊于磁悬电磁体的两侧。
专利摘要本实用新型公开了一种磁悬浮地球仪演示模型，包括地球模型、磁悬电磁体、升降托盘、旋转驱动电磁体，将地球模型设置于磁悬电磁体下方，地球模型内且近北极设置一只永久磁铁，地球模型内近南极设置二只永久磁铁；磁悬电磁体通过支架悬吊于地球模型的上方。当该演示模型被一外接的控制器控制后，磁悬电磁体便产生磁场，使地球模型在磁场中受到向上的磁力作用，当该磁力与地心引力相等时，地球模型则悬浮在空中，本实用新型可向参观者展示磁悬技术的基本原理，探索其中的奥秘和产生遐想，若将该演示模型置一具有星空和太阳以及灯光效果的环境中，还可使参观者有一种仿佛身临太空的感觉。
文档编号G09B27/08GK2613844SQ0323022
公开日2004年4月28日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者梁兆正, 许永顺, 张建国, 陶月林 申请人:上海科技馆