本实用新型涉及教学用具技术领域，具体涉及一种用于教学的磁悬浮平台。
背景技术：
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。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。
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。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等，其中电磁悬浮技术比较成熟。电磁悬浮技术(electromagnetic levitation)简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。
学生们在进行电磁学章节的学习时，由于磁场本身是看不见摸不到的，在学生初期学习时往往不能够宏观的感受该章节的指示，由此可见，发明一种针对用于教学的磁悬浮平台并且结合单片机内容，以让学生们进行手动组装的方式进行学习，使学生更易接受该章节知识点，且对该处知识点的学习印象更佳深刻，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现要素：
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种用于教学的磁悬浮平台，能够使学生们有效学习单片机、机器人和电磁学知识点，在学中玩，从玩中学，获得更多收获。
为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：
一种用于教学的磁悬浮平台，包括依次连接的电流表、磁悬浮控制板和磁悬浮线圈板，还包括浮子，所述磁悬浮控制板上连接有电源接口、X线圈电源插座、Y线圈电源插座、X方向电阻器和Y方向电阻器，所述磁悬浮线圈板上由外至内依次连接有磁铁、线圈和霍尔传感器，所述浮子置于所述线圈上，所述磁悬浮线圈板上还连接有X线圈通电接口、Y线圈通电接口、X方向调节接口和Y方向调节接口，所述X线圈电源插座与X线圈通电接口连接，所述Y线圈电源插座与Y线圈通电接口连接，所述X方向调节接口和Y方向调节接口连接均与磁悬浮控制板连接。
本实用新型结构设计小巧，方便学生在进行学生时进行组装，并在组装中学习磁悬浮相关知识内容，有效提高学习效率。
进一步的，所述磁铁的数量为两个以上，且每个所述磁铁的设置方向均一致。
进一步的，多个所述磁铁呈圆形分布，所述霍尔传感器位于呈圆形分布的多个磁铁的中心位置，所述线圈位于霍尔传感器与磁铁之间且均匀环绕霍尔传感器设置。
进一步的，所述的磁铁数量为16个，所述线圈数量为4个。
有效限定磁铁和线圈的匹配数量，符合磁悬浮技术的原理，在学生组装完成后，能够实现磁悬浮的效果，使浮子悬浮。
进一步的，每个线圈的匝数为460圈，4个所述线圈环绕方向均一致。
进一步的，所述霍尔传感器包括检测X方向磁场的霍尔传感器、检测Y方向磁场的霍尔传感器和检测Z方向磁场的霍尔传感器，所述检测X方向磁场的霍尔传感器与检测Y方向磁场的霍尔传感器垂直设置，且位于同一水平面上，所述检测Z方向磁场的霍尔传感器与该水平面垂直设置。
进一步的，所述磁悬浮控制板上还设置有Z方向调节接口，所述Z方向调节接口与磁悬浮控制板连接。
采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型提供的一种用于教学的磁悬浮平台，其结构设计合理，有效模拟磁悬浮过程，方便学生自行进行组装和操作，来实现磁悬浮实验过程。使学生有效掌握电磁学的相关知识点，提高教学效率。
附图说明
图1为本实用新型用于教学的磁悬浮平台结构示意图；
图中，
1、电流表；2、磁悬浮控制板；3、磁悬浮线圈板；4、电源接口；5、X线圈电源插座；6、Y线圈电源插座；7、X方向电阻器；8、Y方向电阻器；9、磁铁；10、线圈；11、霍尔传感器；12、X线圈通电接口；13、Y线圈通电接口；14、X方向调节接口；15、Y方向调节接口；16、Z方向调节接口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例：本实施例提供一种用于教学的磁悬浮平台，如图1所示，包括依次连接的电流表1、磁悬浮控制板2和磁悬浮线圈板3，还包括浮子，所述磁悬浮控制板上连接有电源接口4、X线圈电源插座5、Y线圈电源插座6、X方向电阻器7和Y方向电阻器8，所述磁悬浮线圈板上由外至内依次连接有磁铁9、线圈10和霍尔传感器11，所述浮子置于所述线圈上，所述磁悬浮线圈板上还连接有X线圈通电接口12、Y线圈通电接口13、X方向调节接口14和Y方向调节接口15，所述X线圈电源插座与X线圈通电接口连接，所述Y线圈电源插座与Y线圈通电接口连接，所述X方向调节接口和Y方向调节接口连接均与磁悬浮控制板连接。
在本实施例中，进一步的，所述磁铁的数量为两个以上，且每个所述磁铁的设置方向均一致。
在本实施例中，进一步的，多个所述磁铁呈圆形分布，所述霍尔传感器位于呈圆形分布的多个磁铁的中心位置，所述线圈位于霍尔传感器与磁铁之间且均匀环绕霍尔传感器设置。
在本实施例中，进一步的，所述的磁铁数量为16个，所述线圈数量为4个。
在本实施例中，进一步的，每个线圈的匝数为460圈，4个所述线圈环绕方向均一致。
在本实施例中，进一步的，所述霍尔传感器包括检测X方向磁场的霍尔传感器、检测Y方向磁场的霍尔传感器和检测Z方向磁场的霍尔传感器，所述检测X方向磁场的霍尔传感器与检测Y方向磁场的霍尔传感器垂直设置，且位于同一水平面上，所述检测Z方向磁场的霍尔传感器与该水平面垂直设置。
在本实施例中，进一步的，所述磁悬浮控制板上还设置有Z方向调节接口16，所述Z方向调节接口与磁悬浮控制板连接。
本实施例所述的用于教学的磁悬浮平台的组装方法：
步骤一：磁悬浮线圈板的组装方法为：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，
步骤二：制作线圈的方法：通过：单片机的CPU、蜂鸣器、直流马达(100rpm)，主构架板及支架螺丝若干组装成绕线器，利用绕线器来制作线圈，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。
步骤三：依次连接电流表、磁悬浮控制板和磁悬浮线圈板：磁悬浮控制板由外部电源供电，分别将X线圈电源插座与X线圈通电接口连接，Y线圈电源插座与Y线圈通电接口连接，所述X方向调节接口和Y方向调节接口连接均与磁悬浮控制板上的相应位置连接，Z方向调节接口与磁悬浮控制板上的相应位置连接。通过X线圈电源插座和Y线圈电源插座分别给X+和X-及Y+和Y-四个线圈进行供电(注意X方向的两个线圈的外端线头是连接在一起的，Y线圈同理)，只有在放上浮子以后线圈中才会有电流通过，磁悬浮控制板上的指示灯会亮起，电流大小通过电流表进行检测。
对本实施例所述的磁悬浮平台进行调试：
1、首先用浮子来检测一下磁悬浮控制板的好坏，通电后将浮子放到我们做好的磁悬浮线圈板上，看一下磁悬浮控制板上的指示灯是不是亮，如果不亮将浮子颠倒一下面，这样指示灯会亮起；
2、将Y线圈电源插座与Y线圈通电接口之间的连线拔掉，对X线圈通电接口进行调整，在调整的时候需要一个手拿着浮子，另外一个手用小螺丝刀调整X方向电阻器，找到X方向的平衡点，即无论往哪个方向(X+或X-)移动都会受到力(推或拉)的作用；
3、将X线圈电源插座与X线圈通电接口连接的连线拔掉，对Y线圈通电接口进行调整，在调整的时候我们需要一个手拿着浮子，另外一个手用小螺丝刀调整Y方向电阻器，找到Y方向的平衡点，即无论往哪个方向(Y+或Y-)移动都会受到力(推或拉)的作用；
4、最后将浮子放上去，此时浮子处于平衡状态，但是电流表显示的数值可能会比较大，再通过调节X方向电阻器和Y方向电阻器，来使通过线圈的电流达到最小，完成磁悬浮平台的调试过程。上述的组装和调试过程，均可让学生自行进行组装和操作，通过手动组装，来了解磁悬浮技术的实现原理，有效学习磁悬浮相关知识，提高教学效率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。