为什么磁悬浮列车不接触轨道却能稳稳悬浮?电磁铁每秒上万次的姿态微调让几百吨重的列车悬浮在10毫米的空中而秘诀在于一个叫「涡流传感器」的精密反馈系统
磁悬浮列车悬浮的核心是一套叫「电磁悬浮(EMS)」的主动控制系统。列车下方的电磁铁被通电后向上吸住轨道的铁磁导轨——但电磁铁的吸力是高度不稳定的,吸力与气隙的关系呈正反馈:越近吸力越大。如果不加控制,电磁铁会在几毫秒内要么死死吸在导轨上,要么远远掉下去。解决方案是一台每秒进行上万次测量的涡流传感器:它不断向轨道发射高频电磁波,通过轨道反射回来的信号相位差精确计算磁铁与轨道的距离(精度可达0.1毫米),然后在一毫秒内调整电磁铁的输入电流——远了就加电流,近了就减电流。上海磁悬浮列车以430公里每小时运行时,悬浮距离的波动不超过正负2毫米。这套系统的反应速度比人类眨眼快约200倍——在你看完这句话的时间里,它已经重新计算并调整了大约500次悬浮参数。🚄