專利名稱：懸浮式地球儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及教學演示設備，特別涉及具有懸浮功能的地球儀。
背景技術：
目前教學中使用的地球儀，一般是由一根貫穿于地球儀上南、北極的軸來支撐地球儀球體，這種地球儀由于該軸要與支架連接，所以，在地球儀旋轉過程中不可避免會產生摩擦阻力，影響地球儀的旋轉速度和旋轉周數。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種懸浮式的地球儀，解決地球儀在旋轉過程中所產生的摩擦阻力問題。
本實用新型的解決方案如下這種懸浮式地球儀，包括底座，固定于底座上的弧形支架，地球儀的球體位于弧形支架的弧形部分內；所述弧形支架遠離底座的端部處設置有電磁線圈，該電磁線圈內設置有鐵芯，為電磁線圈通電，鐵芯兩端形成磁場；所述球體內上部的北極位置設置有永磁體，由于永磁體上表面的磁極與鐵芯下表面的磁極極性相異，所以鐵芯所產生的磁場通過該永磁體可以將球體向上吸引并使其浮起；該地球儀還包括有監(jiān)測控制部，其中包括設置在弧形支架端部處的位移傳感器以及固定在底座內的比較電路和控制電路；位移傳感器將感測到球體的位置變化信號轉換成電信號輸入比較電路，經比較后輸出的電信號通過控制電路控制輸入電磁線圈電流的變化。如果只能使該地球儀的球體向上浮起而不能加以控制的話，該球體將繼續(xù)上浮，并最終貼在鐵芯的下表面，這顯然不是我們所需要的。所以，當位移傳感器感測到球體的位置距離鐵芯較近時，其發(fā)出的電信號將使輸入電磁線圈的電流減小，吸力也就減小，球體在其自身重力的作用下遠離鐵芯。而當位移傳感器感測到球體的位置距離鐵芯較遠時，其發(fā)出的電信號將使輸入電磁線圈的電流增大，吸力增強，球體上浮。這樣不斷對球體的位置進行調整，使地球儀的球體始終處于適當的位置，并且保持穩(wěn)定。
本實用新型由于采用了磁懸浮原理制造地球儀，所以，這種地球儀在旋轉過程中幾乎沒有摩擦阻力。


圖1是本實用新型懸浮式地球儀的主視剖視示意圖。
圖2是采用電磁托盤式懸浮地球儀的主視剖視示意圖。
圖3是本實用新型電氣控制示意圖。
具體實施方式
通過附圖來進一步了解本實用新型的最佳實施例。
由圖1和圖3可得知，一種懸浮式地球儀，包括底座1，固定于底座1上的弧形支架2，地球儀的球體3位于弧形支架2的弧形部分內；所述弧形支架2遠離底座1的端部21處設置有電磁線圈22，該電磁線圈內設置有鐵芯23，為電磁線圈22通電，鐵芯23兩端形成磁場；所述球體3內上部的北極位置設置有永磁體31，由于永磁體31上表面的磁極與鐵芯23下表面的磁極極性相異，所以鐵芯23所產生的磁場通過該永磁體31可以將球體3向上吸引并使其浮起；該地球儀還包括有監(jiān)測控制部5，其中包括設置在弧形支架2端部21處的位移傳感器51以及固定在底座1內的比較電路52和控制電路53；位移傳感器51將感測到球體3的位置變化信號轉換成電信號輸入比較電路52，與標準信號進行比較，把位置偏差信號傳遞給控制電路53，控制輸入電磁線圈22的電流量，令球體3回至標準位置。當位移傳感器51感測到球體3的位置距離鐵芯23較近時，其發(fā)出的電信號將使輸入電磁線圈22的電流減小，吸力也就減小，球體3在其自身重力的作用下遠離鐵芯23。而當位移傳感器51感測到球體3的位置距離鐵芯23較遠時，其發(fā)出的電信號將使輸入電磁線圈22的電流增大，吸力增強，球體3上浮。這樣不斷對球體3的位置進行調整，使地球儀的球體3始終處于合適當位置，并且保持穩(wěn)定。
由圖1可得知，所述底座1的上部固定有含有磁體61的磁托盤6；所述球體3內下部的南極位置設置有永磁體32；所述磁托盤6所形成的磁場通過永磁體32向上托起球體3，所述磁體61選永磁體。由于磁體61上表面磁極與球體3內永磁體32的下表面磁極極性相同，兩者相排斥，所以，球體3被向上托起，當兩磁體所產生的排斥力與球體向下的力處于平衡狀態(tài)時，球體3則處于懸浮狀態(tài)。
由圖2和圖3可得知，磁體61也可以選用電磁方式，其包括有鐵芯612和環(huán)繞該鐵芯的電磁線圈611。那么磁托盤6上還應該固定有位移傳感器62，該位移傳感器輸出的電信號通過比較電路52和控制電路53控制輸入電磁線圈611電流的變化。當位移傳感器62感測到球體3的位置距離該傳感器較近時，就加大電磁線圈611的輸入電流，球體3被推離磁托盤6，當位移傳感器62感測到球體3的位置距離該傳感器較遠時，就減小電磁線圈611的輸入電流，球體3受其自身重力的作用而下落。不斷繼續(xù)調整，特別是與上部的電磁懸浮控制裝置進行配合調整，可以保證地球儀球體的位置穩(wěn)定，旋轉性能良好。
權利要求1.一種懸浮式地球儀，包括底座(1)，固定于底座(1)上的弧形支架(2)，地球儀的球體(3)位于弧形支架(2)的弧形部分內；其特征在于所述弧形支架(2)遠離底座(1)的端部(21)處設置有電磁線圈(22)，該電磁線圈內設置有鐵芯(23)；所述球體(3)內上部的北極位置設置有永磁體(31)，該永磁體上表面極性與電磁線圈(22)通電后鐵芯(23)下表面極性相異，通電電磁線圈(22)，鐵芯(23)與該永磁體異性相吸，令球體(3)浮起；該地球儀還包括有位置檢測控制部(5)，其中包括設置在弧形支架(2)端部(21)處的位移傳感器(51)以及固定在底座(1)內的比較電路(52)和控制電路(53)；位移傳感器(51)將檢測到球體(3)的位置變化信號轉換成電信號輸入比較電路(52)，與標準信號進行比較，把位置偏差信號傳遞給控制電路(53)，控制輸入電磁線圈(22)的電流量，令球體(3)回至標準位置。
2.根據權利要求1所述的懸浮式地球儀，其特征在于所述底座(1)的上部固定有含有磁體(61)的磁托盤(6)；所述球體(3)內下部的南極位置設置有永磁體(32)；所述磁體(61)上表面極性與永磁體(32)下表面極性相同，令球體(3)向上浮起。
3.根據權利要求2所述的懸浮式地球儀，其特征在于所述磁體(61)為永磁體。
4.根據權利要求2所述的懸浮式地球儀，其特征在于所述磁體(61)包括有鐵芯(612)和環(huán)繞該鐵芯的電磁線圈(611)。
5.根據權利要求2所述的懸浮式地球儀，其特征在于所述磁托盤(6)上還固定有位移傳感器(62)，該位移傳感器輸出的電信號通過比較電路(52)和控制電路(53)控制輸入電磁線圈(611)的電流量。
專利摘要一種懸浮式地球儀，包括底座(1)、弧形支架(2)以及地球儀的球體(3)；所述弧形支架(2)遠離底座(1)的端部(21)處設置有電磁線圈(22)，該電磁線圈內設置有鐵芯(23)；所述球體(3)內上部的北極位置設置有永磁體(31)，鐵芯(23)所產生的磁場通過該永磁體向上吸引球體(3)浮起；該地球儀還包括有監(jiān)測控制部(5)，其中包括位移傳感器(51)、比較電路(52)和控制電路(53)；位移傳感器(51)將球體(3)的位置變化信號輸入比較電路(52)，通過控制電路(53)控制輸入電磁線圈(22)電流的增減，控制球體(3)的上升和下落。所以，這種地球儀在旋轉過程中幾乎沒有摩擦阻力。
文檔編號G09B27/00GK2616977SQ0322620
公開日2004年5月19日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權日2003年5月13日
發(fā)明者王好亮 申請人:王好亮