CN206340270U - 一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，包括：基座；中心轨道，设置于基座上；旋转轨道，设置于基座上，旋转轨道的数量为若干，且若干旋转轨道依次嵌套设置，中心轨道设置于最内侧的旋转轨道内；磁悬浮底座，设置于中心轨道和旋转轨道上，包括底座本体和设置于底座本体内的第一磁体和设置于第一磁体内的第二磁体；磁悬浮球体，设置于磁悬浮底座上方，包括壳体和设置于壳体内的第三磁体。本实用新型有益效果：结构简单，磁悬浮球体直接悬浮在空中，没有任何框架，不仅更加逼真，而且趣味性大大增加；同时实现磁悬浮的结构也很简单，通过底座本体内的第一磁体和第二磁体，以及壳体内的第三磁体，即可实现磁悬浮。
Description
技术领域
本实用新型涉及科普教学仪器领域，特别是指一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置。
背景技术
目前科技馆或课堂上演示行星运转的方法有两种，一种是利用光学投影设备，如投影仪进行展示，但是这种方法不能直观的感受天体运动，带来的视觉冲击也无法比拟实物演示；第二种是利用实物模型，较之于图像展示视觉效果好，但是现有的仪器或为静态展示，无法了解运动规律；或为动态展示，但大都是采用金属杆支撑的圆球，在电机带动下，沿着轨道做平面运动，趣味性低，并且结构复杂、体积庞大，不适于作为课堂演示仪器。虽然人们对此进行不断的改进，但由于上述问题不能得到彻底解决，限制了太阳系演示装置的推广和应用。
实用新型内容
本实用新型提出一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，解决了现有技术中上述的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，包括：
基座；
中心轨道，设置于所述基座上；
旋转轨道，设置于所述基座上，所述旋转轨道的数量为若干，且若干所述旋转轨道依次嵌套设置，所述中心轨道设置于最内侧的所述旋转轨道内；
磁悬浮底座，设置于所述中心轨道和所述旋转轨道上，包括底座本体和设置于所述底座本体内的第一磁体和设置于所述第一磁体内的第二磁体；
磁悬浮球体，设置于所述磁悬浮底座上方，包括壳体和设置于所述壳体内的第三磁体。
优选地，所述第一磁体为环形磁体。
优选地，所述第二磁体的数量为四个，且均匀设置于所述第一磁体内。
进一步地，所述第三磁体包括：
第一环形磁铁，所述第一环形磁铁设置于所述壳体底部。
进一步地，所述第三磁体还包括：
第二环形磁铁，所述第二环形磁铁设置于所述壳体中部。
进一步地，所述第三磁体包括：
第一磁铁，所述第一磁铁设置于所述壳体底部；
第二磁铁，所述第二磁铁设置于所述第一磁铁上方；
第三磁铁，所述第三磁铁设置于所述第二磁铁上方；
第一钢片，所述第一钢片设置于所述第三磁铁上方；
第二钢片，所述第二钢片设置于所述第一钢片上方。
优选地，所述第一磁铁为圆形磁铁或环形磁铁，所述第一磁铁的直径为16mm，所述第一磁铁的高为6mm；所述第二磁铁为圆形磁铁或环形磁铁，所述第二磁铁的直径为30mm，所述第二磁铁的高为3mm；所述第三磁铁为圆形磁铁或环形磁铁，所述第三磁铁的直径为40mm，所述第三磁铁的高为3mm；所述第一钢片为圆形钢片或环形钢片，所述第一钢片的直径为50mm，所述第一钢片的高为3mm；所述第二钢片为圆形钢片，所述第二钢片的直径为60mm，所述第二钢片的高为2.5mm。
进一步地，本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
反馈装置，设置于所述第一磁体内中心处；
对比电路，与所述反馈装置连接；
电磁铁驱动电路，与所述对比电路连接；
其中，所述第二磁体为电磁铁，与所述电磁铁驱动电路连接。
进一步地，本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
信号放大电路，设置于所述反馈装置和所述对比电路之间，分别与所述反馈装置和所述对比电路连接。
优选地，所述反馈装置为霍尔传感器。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，结构简单，仅通过基座、中心轨道、旋转轨道、磁悬浮底座和磁悬浮球体即可实现演示，磁悬浮球体直接悬浮在空中，没有任何框架，不仅更加逼真，而且趣味性大大增加；同时实现磁悬浮的结构也很简单，通过底座本体内的第一磁体和第二磁体，以及壳体内的第三磁体，即可实现磁悬浮。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的结构示意图；
图2为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的另一结构示意图；
图3为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的磁悬浮底座的结构示意图；
图4为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的磁悬浮球体的结构示意图；
图5为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的磁悬浮球体的另一结构示意图；
图6为本实用新型一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置的磁悬浮球体的反馈装置、对比电路、电磁铁驱动电路和信号放大电路的结构框图。
图中：
1、基座；2、中心轨道；3、旋转轨道；4、磁悬浮底座；401、底座本体；402、第一磁体；403、第二磁体；5、磁悬浮球体；501、壳体；502、第一环形磁铁；503、第二环形磁铁；504、第一磁铁；505、第二磁铁；506、第三磁铁；507、第一钢片；508、第二钢片；6、反馈装置；7、对比电路；8、电磁铁驱动电路；9、信号放大电路；10、导向转轴；11、LED灯。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
如图1-6所示，本实用新型所述的一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，包括：
基座1；
中心轨道2，设置于基座1上；
旋转轨道3，设置于基座1上，旋转轨道3的数量为若干，且若干旋转轨道3依次嵌套设置，中心轨道2设置于最内侧的旋转轨道3内；
磁悬浮底座4，设置于中心轨道2和旋转轨道3上，包括底座本体401和设置于底座本体401内的第一磁体402和设置于第一磁体402内的第二磁体403；
磁悬浮球体5，设置于磁悬浮底座4上方，包括壳体501和设置于壳体501内的第三磁体。
其中，中心轨道2和旋转轨道3可以采用电机转动，也可以手动转动，具体的传动结构为本领域常规技术，本实用新型对此不进行限定。
具体使用时，先将中心轨道2和旋转轨道3设置在基座1上，然后将磁悬浮底座4设置在中心轨道2和旋转轨道3上，最后将磁悬浮球体5从磁悬浮底座4的正上方缓慢放置至磁悬浮球体5平衡的位置即可。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，结构简单，仅通过基座1、中心轨道2、旋转轨道3、磁悬浮底座4和磁悬浮球体5即可实现演示，并且与现有的带有支架或金属杆的动态展示装置相比，磁悬浮球体5直接悬浮在空中，没有任何框架，不仅更加逼真，而且趣味性大大增加，现有的动态展示装置均带有支架或金属杆，以及在磁悬浮球体5的上下均设置磁体，是因为其没有设置于第一磁体402内的第二磁体403；同时实现磁悬浮的结构也很简单，通过底座本体401内的第一磁体402和第二磁体403，以及壳体501内的第三磁体，即可实现磁悬浮。
其中，优选地，所述第一磁体402为环形磁体。
其中，优选地，所述第二磁体403的数量为四个，且均匀设置于第一磁体402内。第二磁体403的主要作用是限定第三磁体的移动范围，使第三磁体在第一磁体402和第二磁体403形成的磁场内更容易实现平衡。
其中，所述第三磁体包括：
第一环形磁铁502，第一环形磁铁502设置于壳体501底部。
其中，所述第三磁体还包括：
第二环形磁铁503，第二环形磁铁503设置于壳体501中部。当第三磁体包括第一环形磁铁502和第二环形磁铁503时，比仅仅设置第一环形磁铁502更加容易实现平衡。
其中，所述第三磁体包括：
第一磁铁504，第一磁铁504设置于壳体501底部；
第二磁铁505，第二磁铁504设置于第一磁铁504上方；
第三磁铁506，第三磁铁506设置于第二磁铁505上方；
第一钢片507，第一钢片507设置于第三磁铁506上方；
第二钢片508，第二钢片508设置于第一钢片507上方。
其中，优选地，所述第一磁铁504为圆形磁铁或环形磁铁，第一磁铁504的直径为16mm，第一磁铁504的高为6mm；第二磁铁505为圆形磁铁或环形磁铁，第二磁铁505的直径为30mm，第二磁铁505的高为3mm；第三磁铁506为圆形磁铁或环形磁铁，第三磁铁506的直径为40mm，第三磁铁506的高为3mm；第一钢片507为圆形钢片或环形钢片，第一钢片507的直径为50mm，第一钢片507的高为3mm；第二钢片508为圆形钢片，第二钢片508的直径为60mm，第二钢片508的高为2.5mm。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，第三磁体还可以通过第一磁铁504、第二磁铁505、第三磁铁506、第一钢片507和第二钢片508堆叠成倒锥台形，这种结构使第三磁体在第一磁体402和第二磁体403形成的磁场内更容易实现平衡。
其中，本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
反馈装置6，设置于第一磁体402内中心处；
对比电路7，与反馈装置6连接；
电磁铁驱动电路8，与对比电路7连接；
其中，第二磁体403为电磁铁，与电磁铁驱动电路8连接。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，第二磁体403为电磁铁，通过设置反馈装置6、对比电路7，可以实时地探测第三磁体的移动，从而使电磁铁驱动电路8控制第二磁体403形成的磁场，使第三磁体的抗外力干扰效果更强。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
信号放大电路9，设置于反馈装置6和对比电路7之间，分别与反馈装置6和对比电路7连接。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，通过信号放大电路9，可以大大提升灵敏度。
其中，优选地，所述反馈装置6为霍尔传感器。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
导向转轴10，设置于旋转轨道3内侧，以使旋转轨道3更加平稳地旋转。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
LED灯11，LED灯11设置于与中心轨道2匹配的磁悬浮球体5外侧；或LED灯11设置于与中心轨道2匹配的磁悬浮球体5的内侧，该与中心轨道2匹配的磁悬浮球体5的壳体501为透明壳体，当然，壳体501也可以为非透明壳体，但具有一定的透光性，以实现演示日夜等变化。
本实用新型所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，还包括：
太阳能装置，设置于基座1上，与LED灯11连接。通过设置太阳能装置，可以在有阳光的环境中将太阳能转换为电能，以为LED灯11供电，绿色环保。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。
Claims (10)
1.一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，包括：
基座(1)；
中心轨道(2)，设置于所述基座(1)上；
旋转轨道(3)，设置于所述基座(1)上，所述旋转轨道(3)的数量为若干，且若干所述旋转轨道(3)依次嵌套设置，所述中心轨道(2)设置于最内侧的所述旋转轨道(3)内；
磁悬浮底座(4)，设置于所述中心轨道(2)和所述旋转轨道(3)上，包括底座本体(401)和设置于所述底座本体(401)内的第一磁体(402)和设置于所述第一磁体(402)内的第二磁体(403)；
磁悬浮球体(5)，设置于所述磁悬浮底座(4)上方，包括壳体(501)和设置于所述壳体(501)内的第三磁体。
2.根据权利要求1所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第一磁体(402)为环形磁体。
3.根据权利要求2所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第二磁体(403)的数量为四个，且均匀设置于所述第一磁体(402)内。
4.根据权利要求3所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第三磁体包括：
第一环形磁铁(502)，所述第一环形磁铁(502)设置于所述壳体(501)底部。
5.根据权利要求4所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第三磁体还包括：
第二环形磁铁(503)，所述第二环形磁铁(503)设置于所述壳体(501)中部。
6.根据权利要求3所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第三磁体包括：
第一磁铁(504)，所述第一磁铁(504)设置于所述壳体(501)底部；
第二磁铁(505)，所述第二磁铁(504)设置于所述第一磁铁(504)上方；
第三磁铁(506)，所述第三磁铁(506)设置于所述第二磁铁(505)上方；
第一钢片(507)，所述第一钢片(507)设置于所述第三磁铁(506)上方；
第二钢片(508)，所述第二钢片(508)设置于所述第一钢片(507)上方。
7.根据权利要求6所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述第一磁铁(504)为圆形磁铁或环形磁铁，所述第一磁铁(504)的直径为16mm，所述第一磁铁(504)的高为6mm；所述第二磁铁(505)为圆形磁铁或环形磁铁，所述第二磁铁(505)的直径为30mm，所述第二磁铁(505)的高为3mm；所述第三磁铁(506)为圆形磁铁或环形磁铁，所述第三磁铁(506)的直径为40mm，所述第三磁铁(506)的高为3mm；所述第一钢片(507)为圆形钢片或环形钢片，所述第一钢片(507)的直径为50mm，所述第一钢片(507)的高为3mm；所述第二钢片(508)为圆形钢片，所述第二钢片(508)的直径为60mm，所述第二钢片(508)的高为2.5mm。
8.根据权利要求1所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，还包括：
反馈装置(6)，设置于所述第一磁体(402)内中心处；
对比电路(7)，与所述反馈装置(6)连接；
电磁铁驱动电路(8)，与所述对比电路(7)连接；
其中，所述第二磁体(403)为电磁铁，与所述电磁铁驱动电路(8)连接。
9.根据权利要求8所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，还包括：
信号放大电路(9)，设置于所述反馈装置(6)和所述对比电路(7)之间，分别与所述反馈装置(6)和所述对比电路(7)连接。
10.根据权利要求8所述的用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置，其特征在于，所述反馈装置(6)为霍尔传感器。
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| CN201621172085.2U CN206340270U (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种用于教学演示的磁悬浮太阳系演示装置 |
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| WO2019218811A1 (zh) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 悬浮式星系装置 |
| CN112233534A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-15 | 高月霞 | 一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置 |
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