Схема магнитного левитатора: РадиоКот :: Levitator

Содержание

РадиоКот :: Levitator

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Игрушки >

Levitator

Левитация – одно из воплощений человеческой мечты о полете.

Созерцание парящего кристалла – хороший способ релаксации и пополнения пси-энергии.

Кристаллом мною назван левитирующий неодимовый магнит – он обклеен природными кристаллами пирита и халькопирита и имеет сходство с цельным кристаллом.

Согласно теореме Ирншоу, являющейся следствием закона Гаусса, левитация статических объектов в статическом электромагнитном поле невозможна. Теорема применима не только к точечным зарядам, но и к протяженным упругим телам и говорит, что их свободный подвес в электростатическом, магнитостатическом и (или) гравитационном поле будет всегда неустойчив. Однако существует возможность сделать левитацию реальной, например, используя электронную стабилизацию – электромагниты, управляемые посредством электроники.

Поскольку действительную природу магнетизма  и гравитации никто пока не объяснил, то работу левитатора можно описать так:

Суммарная картина магнитных силовых линий неодимовых магнитов, расположенных в основании левитатора представляет собой поле  магнитного кольца с прямоугольным поперечным сечением. Видно, что в точках 1 и 2 магнитное поле меняет направление. Если поместить в точку 1 небольшой магнит, то мы почувствуем, что его перемещению по вертикали  препятствует магнитное поле кольца и гравитация (вначале он может еще перевернутся). По вертикали он как бы в ловушке. В горизонтальной плоскости наш магнит норовит выскользнуть и притянуться к кольцу. Тут мы ему устраиваем ловушку в горизонтальной плоскости – отслеживаем его положение с помощью датчиков, и далее с помощью 3-х пар электромагнитов A,B,C расположенных в основании левитатора возвращаем его каждый раз в точку 1. Энергия электромагнитов расходуется только на компенсацию небольших смещений левитирующего магнита в горизонтальной плоскости.  По сути, энергия  только перекачивается из одной пары катушек в другую. Потребление энергии при этом намного меньше, чем в системах, в которых электромагнит сверху – в них он должен еще компенсировать действие на левитирующий предмет силы тяжести.      

Картина силовых линий магнитного поля кольца, электромагнита и магнита.

При конструировании левитатора я ознакомился с патентом US20070170798: https://www.freepatentsonline.com/20070170798.pdf Вот некоторые рисунки с этого патента: 

Контроль левитирующего магнита осуществляется с помощью оптических датчиков положения и 3-х пар электромагнитов. Смещение магнита влево компенсируется за счет сочетания действия южного полюса электромагнита A1 и северного полюса электромагнита A2. Конденсатор 23 помогает противостоять любым быстрым смещениям магнита.

Также была использована  идея Nicanor Apostol: https://www.youtube.com/user/nick500453/videos  для контроля положения левитирующего магнита с помощью датчиков магнитного поля – датчиков Холла.

Операционные усилители включены в дифференциальном режиме. Каждый датчик Холла выдает сигнал на два ОУ, на прямой вход одного и инвертирующий другого.

После некоторых раздумий и экспериментов получилась такая схема:

При появлении кристалла в зоне левитации, геркон замыкается и на схему подается питание, она начинает генерировать, возникает самовозбуждение системы – кристалл парит.

Устойчивая левитации кристалла достигается небольшим подгибанием датчиков Холла в вертикальной плоскости. При этом можно ориентироваться на потребление тока левитатором. При точной настройке оно будет менее 100mA, и при попытке сместить левитирующий кристалл по горизонтали в какую-либо сторону будут ощущаться одинаковые усилия. Также при точной настройке практически пропадает шум, связанный с работой электромагнитов. На первом ОУ и TL431 собран супервизор питания. Если при левитации кристалла пропадает синяя подсветка, значит,  напряжение батареи менее 3.6V и её следует зарядить.

Кстати, в моем случае наблюдается интересное явление раскручивания кристалла против часовой стрелки. Если его слегка закрутить, то дальше он раскручивается сам – примерно до 50-140 оборотов в минуту, в зависимости от напряжения питания и высоты левитации. Связано это с неоднородностью намагниченности кристалла и с тем, что включенные по схеме звезда электромагниты левитатора в какой-то момент начинают работать подобно трехфазному двигателю.

Катушки электромагнитов использованы с двигателя ведущего вала видеомагнитофона (типа как на фото ниже). Индуктивность каждой 330mkH, сопротивление 2.2 Ohm.  Направление намотки этих катушек видно на фото – это важно для правильной работы левитатора. В конструкции использовано шесть неодимовых магнитов 15*5*5мм, шесть 15*6*2мм и один диаметром 20мм, толщиной 5мм в кристалле. ОУ LMV324 можно заменить аналогичным по параметрам «rail to rail op amp». Вместо IRF7319 подойдёт IRF7389. В качестве ферромагнитного сердечника катушек электромагнитов использованы болты и гайки М4, они же и скрепляют всю конструкцию.

       

Разводка платы левитатора сделана в одном слое с помощью трассировщика  Topo-R: https://eda.eremex.ru/ . На второй стороне платы фольга оставлена, она соединена с «землей» в двух точках. С кромок отверстий под  выводы катушек, датчиков, светодиода фольга удалена зенкованием сверлом, диаметр которого в 3…4 раза больше диаметра отверстий. Стеклотекстолит толщиной 1мм.

    

 

Вид собранной платы с двух сторон. Магниты держатся за счет взаимного притяжения , дополнительно они приклеены к плате суперклеем. Между катушками электромагнитов и платой проложена полоска двухстороннего скотча.

Для полной картины отмечу, что возможны варианты магнитной левитации без всякой электроники: https://www.antigravity.net.au/ . Вот некоторые:

1. Если придать магниту в точке 1 быстрое вращение вокруг вертикальной оси (сделать из него волчок), то он там и будет оставаться. Сам по себе волчок стремится сразу перекувыркнуться  и упасть. Раскрученный же волчок этого сделать не может – ему приходится противодействовать моменту инерции. Минус такого решения – ограниченное  несколькими минутами время левитации.

2. Известно, что диамагнетики выталкиваются магнитным полем. Если взять кусок пиролитического графита (диамагнетика) – наш магнитик с удовольствием будет над ним левитировать. Минус – небольшая высота левитации, как следствие отсутствия в природе сильных диамагнетиков. Или сильных магнитов в маленьком объеме.

3. Вариант предыдущего случая – использовать «идеальный» диамагнетик, каковым есть по сути  сверхпроводник. Например, высокотемпературный сверхпроводник с Пандоры – анобтаниум. Имеем приличную высоту парения сверхпроводника над магнитной подставкой. Минус решения – дороговизна. Нерафинированный анобтаниум стоит около двадцати миллионов долларов за килограмм, очищенный повышает стоимость вдвое – до сорока миллионов.

 Этот серый камушек идет по 20 миллионов за кило.

 Предвидя вопросы, отвечу на некоторые из них:

1. Парящий кристалл есть нельзя, он не вкусный и не съедобный.

2. Если ты думаешь, что как магнитный железняк может притягивать железо, ты так же можешь заставить его притянуть куски керамики, то ты заблуждаешься,… магнитный железняк может притягивать железо, но не взаимодействует с медью. Таково движение Дао  (из китайского философского трактата Хуайнань-цзы).

3. Именно анобтаниум вызвал появление на Пандоре таких изумительных геологических достопримечательностей, как каменные арки и парящие горы.

Видео работы: https://www.dropbox.com/s/wnsko62jezjitaf/Levi.mkv

Вопросы по конструкции можно задать здесь: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=4810

Разводку платы прилагаю. 🙂

… И некоторые идеи вдогонку — вариант Levi_2 (разводку платы прилагаю):


Отличие – низ левитатора подсвечивается 2-мя светодиодами, которые вынесены ближе к краям платы. Должно смотреться эффектнее, ярче.
Подсветку внизу можно сделать другим цветом, при разряде батареи будет пропадать только нижняя подсветка.

В качестве левитирующего кристалла заманчиво применить флюорит — флюоресцирующий минерал. Cиний светодиод подсветки поменять на ультрафиолетовый ..

 

 


Файлы:
Документ PDF
Levi_2


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Магнитный левитрон (реально рабочая схема)



Магнитное поле допускает создание устройства с реальной левитацией, которая вызвана невидимой для глаза силой электромагнитного поля. Явление магнитной левитации состоит в том, что металлический объект плавает в пространстве. Человек, наблюдающий левитацию, понимает что между объектом и электромагнитом ничего нет.

Схема простого магнитного левитрона

В простейшем случае схема выглядит так:

  • Электромагнит — намотан на винт около 800 витков провода 0,5 мм.
  • Лазерная указка обычная 5 мВт
  • Блок питания трансформатор 50 Вт 12 В
  • Выпрямительный мост 10 А

Что касается объекта, на него действуют две силы: первая — это сила создаваемая гравитацией земли, вторая — из магнитного поля созданного электромагнитом. Обе силы будут направлены друг на друга.

Теоретически, достаточно регулировать ток протекающий через электромагнит, чтобы создать постоянное магнитное поле которое будет генерировать силу, равную силе гравитации. Там будет некая точка в пространстве где металлический объект будет подниматься в воздух. На практике это невозможно, потому что даже минимальное нарушение этого состояния может привести к падению или притяжению объекта электромагнитом, поэтому необходимо установить соответствующий контроллер, который будет отвечать за управление электромагнитом.

Схема улучшенного магнитного левитрона

Вот ещё одна модель левитрона, то есть системы, используемой для наблюдения явления магнитной левитации.

Схема и электронная часть изменена и адаптирована. Вся система состоит из 4 плат, на одной собственно блок питания, то есть выпрямительный мост 6 А — этого достаточно, хотя он немного нагревается, фильтрующий конденсатор и стабилизатор 7805. На второй плате датчики света и фоторезисторы. На третьей плате, подключенной к электромагниту, установлен диод для защиты от скачков напряжения возникающих в электромагните и светодиод, для визуализации протекающих токов. Последняя имеет выключатель и светодиоды рабочего состояния. Платы соединены соответствующими проводами. Везде использовались разъемы Goldpin или подобные. Вот печатные платы:

Лазер, точнее лазерный диод, удален от индикатора на несколько сантиметров вместе с системой защиты. Размещенные на подвижном вверх-вниз кронштейне, позволяющем установить высоту барьера, фотоэлементы также регулируются. Электромагнит — винт M10x90 мм, медный провод 0,9 мм толщиной и длинной 130 м. Электромагнит имеет около 1500 витков в 19 слоях, сопротивление чуть более 4 Ома, длина его 75 мм и диаметр 50 мм. Боковые кольца вырезаны из оргстекла.

Механическая конструкция

Прибор был сделан из оргстекла, сначала он должен был быть алюминиевым, но так дешевле и как оказалось это удобный материал для обработки. Элементы которые должны были быть закруглены, после нагревания зажигалкой могли быть согнуты под углом 90 градусов.

Схема начала работать правильно с первого запуска. После регулировки напряжения на обоих фоторезисторах потенциометрами всё стала полностью устойчивым к внешним условиям освещения. Во время работы через соленоидные катушки максимально протекает ток около 2 А, это вызывает довольно высокий нагрев BD911, но например с помощью BUZ90 или 6N60 можно уменьшить нагрев, ведь их сопротивление включенное невелико. На испытании через час обнаружили, что температура радиатора не превышает 90 градусов, поэтому достаточно пассивного охлаждения, мостовой выпрямитель и 7805 также немного нагреваются, у них есть небольшие радиаторы. Единственный недостаток, который появился после долгой работы устройства это то, что дешевые лазеры после получаса непрерывного освещения теряют интенсивность света.

В принципе левитрон подходит для непрерывной работы, правильно держит мелкие и крупные объекты, сила электромагнита действительно высока, если установить большой винт напротив него и притянуть — его будет трудно снять. Даже удалось поднять большой подшипник весом почти 0,3 кг, он левитировал примерно в пол сантиметрах от магнита. В общем смело делайте устройство — схема реально рабочая!

Платформенный левитрон своими руками

Приветствую, Самоделкины!
Сегодня мы вместе с Романом, автором YouTube канала «Open Frime TV», соберем платформенный левитрон.


История создания данного устройства началась еще в далеком 2016 году. Тогда автор наткнулся на статью «МозгоЧинов», и всей душой загорелся повторить данное устройство.

Но не все так легко. Собрать именно такой вариант у автора не было возможности. Тогда он стал искать альтернативу и нашел такую на «РадиоКоте».

Скачал печатку, начал травить, а потом собирать устройство.


Но в конце концов все обломалось. Спустя полгода, может чуть больше, автор стал осваивать Ардуино. И ему в голову пришла идея сделать левитрон на ней. С новыми силами он бросился в бой, но опять разочарование. Много бессонных ночей в написании кода, и сборке прошли зря. Левитирующий магнит все никак не хотел зависать, его дергало из стороны в сторону и все тут.

Спустя еще какое-то время автор наткнулся на очередную статью с полным описанием, заказал комплектующие, начал собирать, намотал новые катушки, запустил все и снова неудача. Автор начал думать, почему же левитрон не запускается и понял в чем проблема. Оказалось, что все намотанные катушки имели внутри металлическое основание, и сила с которой магнит тянулся к сердечнику превышала противодействие. Из-за этого и происходила такая лажа. В итоге автор перемотал катушки и свершилось чудо — магнит полетел.

Радости не было предела. Автор любовался своей самоделкой целый вечер. Ну это была так, предыстория, ну а теперь приступаем непосредственно к сборке. Для начала давайте ознакомимся с устройством.

Итак, в основании у нас лежат постоянные магниты, которые создают магнитное поле в виде купола. На самой его вершине находится точка равновесия, в этой точке магниты основания как бы выталкивают левитирующий магнит вверх, компенсируя силу тяжести. Но есть одно «но», эта точка крайне нестабильна, и левитирующий магнит постоянно слетает с нее.


Тут нам на помощь приходят электромагниты и датчики Холла, которые отслеживают положение магнита и как только он начинает улетать с точки, включается соответствующий электромагнит и подтягивает левитирующий магнит обратно в центр. Таким образом он совершает колебания в разные стороны, но с большой частотой, и глаз этого практически не видит.
Отлично, разобрались с теорией, переходим к практике. Мозгом схемы будет Arduino Uno.

Сперва автор хотел использовать Arduino Nano, но нечаянно спалил ее, подав не то напряжение. Силовая часть схемы — это драйвер шагового двигателя L298N.

Ну и следящая часть — это 2 датчика Холла, расположенных в центре конструкции.

Теперь давайте рассмотрим схему устройства, начнем, пожалуй, с блок схемы.

На схеме видно, что с чем соединено, теперь рассмотрим каждый блок по отдельности. Датчики Холла снабжены дополнительным усилителем на микросхеме LM324. Усиленный сигнал с Холлов поступает на аналоговый вход Ардуинки.


Следующий блок — это драйвер и катушечки. Про их намотку чуть позже, а сейчас чисто схема.

Как видим, подключается все элементарно и без особых проблем.
Теперь переходим к сборке. В качестве основания будем использовать макетную плату. Ее нужно немного уменьшить и просверлить отверстия. Расстояния между отверстиями 40мм.


После подготовки макетки займемся намоткой катушек. Как уже говорилось ранее, именно в катушках и была проблема, так как все они были с металлическим сердечником. В качестве основания возьмем колпачок для иголки шприца. Сами ограничители для катушек сделаны, как и в первых вариантах, из текстолита.

Размер катушек перед вами.

Все они мотаются в одну сторону. Количество витков 350, диаметр провода 0.44 мм. Думаю, если вносить 10, а то и 20 процентные изменение в параметры обмоток, результат не изменится.
Когда катушки готовы, устанавливаем их на плату, как и остальные части. Теперь необходимо соединить катушки по 2 штуки последовательно, таким образом, чтобы при подаче напряжения на пару катушек, одна из них притягивала, а вторая в этот момент отталкивала.

По поводу расположение датчиков Холла. Они должны быть строго на оси своих катушек. То куда они развернуты роли не играет, все будет корректироваться в настройке.

Следующий шаг — соединение всех элементов в одну цепь и прошивка Ардуино. Сам скетч и все картинки со схемами найдете в архиве проекта.

А вот после прошивки начинаются сложности. Для настройки постоянные магниты в основание ставить нельзя. Когда залили скетч в Ардуино, берем магнит, который должен левитировать и располагаем над катушками, водя рукой над тем местом где должна быть точка левитации, мы должны почувствовать сопротивление катушек.

Вот допустим, мы ведем влево, значит катушки срабатывают и тянут вправо, если тяга идет не в ту сторону, то нужно поменять местами выводы катушек на драйвере.

Теперь настало время установить магниты на плату. Магниты должны быть неодимовыми.


Вообще можно использовать и прямоугольные магниты в основании, но автор решил взять круглые, так как они дешевле и имеют отверстие для крепления. Магниты устанавливаем в пространства между катушками. Расстояние между ними по диагонали равно 5,5 см.

Теперь берем магнит, который будем подвешивать и пытаемся его расположить в центре левитации. Тут важно угадать с весом магнита. Автор делал так, брал основной магнит и на него вешал мелкие, таким образом нашел равновесие. Но магнит в центре висел не долго, его постоянно сносило в одну сторону. Тут на помощь к нам приходят подстроечные резисторы, вращая их можно смещать точку равновесия. Таким образом мы выравниваем парящий магнит.


Все, настройка завершена. Осталось все это красиво оформить в корпус. Для этого подойдет вот такой короб.

Но, как оказалось, у него очень толстые стенки, а у нас каждый миллиметр буквально на вес золота. Поэтому необходимо вырезать в крышке отверстие под катушки, и закрепить их заподлицо с корпусом.

Получившееся отверстие в корпусе нужно было чем-то накрыть. И тут отлично подошла еще одна макетная плата, получилось ну очень даже здорово.

В корпусе расположили драйвер и Ардуинку, а питание возьмем от внешнего адаптера на 12В, 2А. В итоге конструкция стала похожа на заводскую модель. На нее можно установить какую-нибудь декоративную штуку типа самолетика или машинки, и наслаждаться.


На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Левитрон – схема устройства электромагнитной левитации своими руками

Идея устройства очень проста, электромагнит поднимает в воздух магнит, а для создания эффекта левитации в магнитном поле, он подключен к высокочастотному источнику, который то поднимает, то опускает объект.

Шаг 1: Схема устройства

Схема на удивление проста и я полагаю, что у вас не составит труда собрать левитрон своими руками. Вот список компонентов:

Шаг 2: Сборка

Приступим к сборке. Сперва нам нужно сделать рамку для электромагнита примерно таких размеров: диаметр 6 мм, высота мотка примерно 23 мм, и диаметр ушек около 25 мм. Как видите, изготовить её можно из обычного листа, картона и суперклея. теперь закрепим начало мотка на рамке и расслабимся — нам нужно будет сделать около 550 оборотов, неважно в каком набавлении. Я сделал 12 слоёв, что отняло у меня 1.5 часа.

Шаг 3: Спайка

Спаиваем всё по схеме, без каких-либо нюансов. Датчик Холла припаян к проводам, т.к. он будет помещён в катушку. Когда всё спаяете, поместите датчик в катушку, закрепите его, подвесьте катушку и подайте ток. Поднеся магнит, вы почувствуете, что он притягивается или отталкивается, в зависимости от полюса, и пытается зависнуть в воздухе, но неудачно.

Шаг 4: Настройка

После 30 минут, потраченных над разгадкой вопроса, «почему эта штука не работает?», я пришел в отчаяние и прибегнул к крайним мерам — начал читать спецификацию к датчику, которую создают для таких людей как я. В спецификации имелись картинки, на которых было изображено, какая из сторон чувствительная.

Вытащив датчик и согнув его таким образом, чтобы плоская сторона с надписями была параллельна земле, я вернул его на место — самодельное устройство стало работать заметно лучше, но магнит всё ещё не левитировал. Понять в чём проблема удалось достаточно быстро: магнит в форме таблетки — не самый лучший экземпляр для левитации. Было достаточно сместить центр тяжести к нижней части магнита (я сделал это при помощи куска толстой бумаги ). Кстати, не забудьте проверить, какая сторона магнита притягивается к катушке. Теперь всё работало более или менее нормально и осталось закрепить и защитить датчик.

Какие еще нюансы есть в этом проекте? Сначала я хотел использовать адаптер на 12V, но электромагнит быстро грелся, и мне пришлось переключить его на 5V, я не заметил никаких ухудшений в работе, а нагрев был практически устранён. Диод и ограничивающий резистор были практически сразу отключены. Также я снял с катушки синюю бумагу — мотки медной проволоки смотрятся гораздо красивее.

Шаг 5: Финал

Как самому собрать аналоговый левитрон / Хабр

0.Предисловие

Начитался тут всяких интернетов и решил сваять свой собственный левитрон, без всяких цифровых глупостей. Сказано – сделано. Выкладываю муки творчества на всеобщее обозрение.
1.Краткое описание

Левитрон – это устройство, удерживающее объект в равновесии с силами гравитации с помощью магнитного поля. Давно известно, что невозможно левитировать объект, используя статичные магнитные поля. В школьной физике это называлось состоянием неустойчивого равновесия, насколько я помню. Однако, затратив немного желания, знаний, усилий, денег и времени, возможно левитировать объект динамически путем использования электроники в качестве обратной связи.

Получилось вот что:



2.Фунциональная схема

Электро-магнитные датчики, расположенные на торцах катушки, выдают напряжение, пропорциональное уровню магнитной индукции. В случае отсутствия внешнего магнитного поля эти напряжения будут одинаковы вне зависимости от величины тока катушки.

При наличии постоянного магнита вблизи нижнего датчика блок управления будет формировать сигнал, пропорциональный полю магнита, усиливать его до нужного уровня и передавать на ШИМ для управления током через катушку. Таким образом, возникает обратная связь и катушка будет генерировать такое магнитное поле, которое будет удерживать магнит в равновесии с силами гравитации.

Что-то заумно все получилось, попробую по другому:
— Нет никакого магнита — индукция на торцах катушки одинакова — сигнал с датчиков одинаков — блок управления выдает минимальный сигнал — катушка работает на всю мощь;
— Близко поднесли магнит — индукция сильно разная — сигналы от датчиков сильно разные — блок управления выдает максимальный сигнал — катушка отключается совсем — магнит никто не держит и он начинает падать;
— Манит падает — отдаляется от катушки — разница сигналов с датчиков уменьшается — блок управления уменьшает выходной сигнал — ток через катушку увеличивается — увеличивается индукция катушки — магнит начинает притягиваться;
— Манит притягивается — приближается к катушке — разница сигналов с датчиков увеличивается — блок управления увеличивает выходной сигнал — ток через катушку уменьшается — уменьшается индукция катушки — магнит начинает падать;
— Чудо — магнит не падает и не притягивается — вернее, и падает и притягивается несколько тысяч раз в секунду — то есть возникает динамическое равновесие — магнит просто висит в воздухе.

3.Конструкция

Главным элементом конструкции является электро-магнитная катушка (соленоид), которая и удерживает своим полем постоянный магнит.

На пластиковый каркас D36x48 плотно намотано 78 метров медного эмалированного провода диаметром 0.6 мм, получилось где-то 600 витков. По расчетам, при сопротивлении 4.8Ом и питании 12В, ток будет 2.5А, мощность 30Вт. Это необходимо для подбора внешнего блока питания. (По факту получилось 6.0Ом, вряд ли нарезали больше провода, скорее сэкономили на диаметре.)

Внутрь катушки вставлен стальной сердечник от дверной петли диаметром 20мм. На его торцах с помощью термоклея закреплены датчики, которые обязательно должны быть ориентированы в одинаковом направлении.

Катушка с датчиками закреплена на кронштейне из алюминиевой полосы, который, в свою очередь, крепится к корпусу, внутри которого находится плата управления.

На корпусе расположен светодиод, выключатель и гнездо питания.

Внешний блок питания (GA-1040U) взят с запасом по мощности и обеспечивает ток до 3.2А при 12В.

В качестве левтитрующего объекта используется N35H магнит D15x5 с приклеенной банкой из под кока-колы. Сразу скажу, что полная банка не годится, поэтому тонким сверлом делаем отверстия по торцам, сливаем ценный напиток (можно выпить если не боитесь стружки) и к верхнему колечку клеим магнит.

4.Принципиальная схема

Сигналы с датчиков U1 и U2 подаются на операционный усилитель OP1/4, включенный по дифференциальной схеме. Верхний датчик U1 подключен к инвертирующему входу, нижний U2 – к неинвертирующему, то есть сигналы вычитаются, и на выходе OP1/4 получаем напряжение, пропорциональное только уровню магнитной индукции, создаваемому постоянным магнитом вблизи нижнего датчика U2.

Комбинация элементов C1,R6 и R7 является изюминкой данной схемы и позволяет достичь эффекта полной стабильности, магнит будет висеть как вкопанный. Как это работает? Постоянная составляющая сигнала проходит через делитель R6R7 и ослабляется в 11 раз. Переменная составляющая проходит через фильтр C1R7 без ослабления. Откуда вообще берется переменная составляющая? Постоянная часть зависит от положения магнита вблизи нижнего датчика, переменная часть возникает из-за колебаний магнита вокруг точки равновесия, т.е. от изменения положения во времени, т.е. от скорости. Нам интересно, чтобы магнит был неподвижен, т.е. его скорость была равна 0. Таким образом, в управляющем сигнале мы имеем две составляющих – постоянная отвечает за положение, а переменная – за стабильность этого положения.
Далее, подготовленный сигнал усиливается на OP1/3. С помощью переменного резистора P2 устанавливается необходимый коэффициент усиления на этапе настройки для достижения равновесия в зависимости от конкретных параметров магнита и катушки.

На OP1/1 собран простой компаратор, который отключает ШИМ и, соответственно, катушку, когда рядом нет магнита. Очень удобная вещь, не надо вынимать блок питания из розетки если убрали магнит. Уровень срабатывания задается переменным резистором P1.

Далее, управляющий сигнал подается на широтно-импульсный модулятор U3. Размах выходного напряжения 12В, частота выходных импульсов задается номиналами C2,R10 и P3, а скважность зависит от уровня входного сигнала на входе DTC.
ШИМ управляет переключением силового транзистора T1, а тот, в свою очередь, током через катушку.

Светодиод LED1 можно и не ставить, а вот диод SD1 нужен обязятельно, для слива лишнего тока и избежания перенапряжения в моменты выключения катушки из-за явления самоиндукции.

NL1 – это наша самодельная катушка, коей посвящен отдельный раздел.

В результате, в режиме равновесия, картина будет примерно такая: U1_OUT=2.9V, U2_OUT=3.6V, OP1/4_OUT=0.7V, U3_IN=1.8V, T1_OPEN=25%, NL1_CURR=0.5A.

Для наглядности прикладываю графики передаточной характеристики, АЧХ и ФЧХ, и осциллогаммы на выходе ШИМ и катушки.



5.Выбор компонентов

Устройство собрано из недорогих и доступных компонентов. Самой дорогой оказалась медная проволока WIK06N, за 78 метров WIK06N заплатил 1200 руб, все остальное, вместе взятое, обошлось значительно дешевле. Тут вообще широкое поле для экспериментов, можно обойтись без сердечника, можно взять проволоку потоньше. Главное не забывать, что индукция по оси катушки зависит от количества витков, тока по ним и геометрии катушки.

В качестве датчиков магнитного поля U1 и U2 используются аналоговые датчики Холла SS496A с линейной характеристикой вплоть до 840Гс, это самое то для нашего случая. При использовании аналогов с другой чувствительностью потребуется корректировка коэффициента усиления на OP1/3, а также проверка на уровень максимальной индукции на торцах вашей катушки (в нашем случае с сердечником она достигает 500Гс), чтобы датчики не входили в насыщение при пиковой нагрузке.

OP1 -это счетверенный операционный усилитель LM324N. При выключенной катушке выдает 20мВ вместо нуля на 14 выходе, но это вполне приемлемо. Главное не забыть выбрать из кучки 100К резисторов наиболее близкие по фактическому номиналу для установки в качестве R1,R2,R3,R4.

Номиналы C1,R6 и R7 выбраны путем проб и ошибок как самый оптимальный вариант для стабилизации магнитов разных калибров (тестировались N35H магниты D27x8, D15x5 и D12x3). Соотношение R6/R7 можно оставить как есть, а номинал C1 увеличивать до 2-5мкФ, в случае возникновения проблем.

При использовании очень маленьких магнитов, вам возможно будет не хватать коэффициента усиления, в этом случае урежьте номинал R8 до 500Ом.

D1 и D2 это обычные выпрямительные диоды 1N4001, тут подойдут любые.

В качестве широтно-импульсного модулятора U3 используется распространенная микросхема TL494CN. Частота работы задается элементами C2, R10 и P3 (по схеме 20кГц). Оптимальный диапазон 20-30кГц, при меньшей частоте появляется свист катушки. Вместо R10 и P3 можно просто поставить резистор 5.6K.

T1 это полевой транзистор IRFZ44N, подойдет и любой другой из этой же серии. При выборе других транзисторов может потребоваться установка радиатора, ориентируйтесь на минимальные значения сопротивления канала и заряда затвора.
SD1 это диод шоттки VS-25CTQ045, тут я хватанул с большим запасом, подойдет и обычный быстродействующий диод, но, возможно, будет сильно греться.

LED1 желтый светодиод L-63YT, здесь, как говорится, на вкус и цвет, можно их и побольше наставить, чтобы все светилось разноцветными огнями.

U4 это стабилизатор напряжения 5В L78L05ACZ для питания датчиков и операционного усилителя. При использовании внешнего блока питания с дополнительным выходом 5В, можно обойись и без него, но конденсаторы лучше оставить.

6.Заключение

Все получилось как задумано. Устройство стабильно работает круглые сутки, потребляет всего 6Вт. Ни диод, ни катушка, ни транзистор не греются. Прикладываю еще пару фоток и финальное видео:

7. Дисклаймер

Я не электронщик и не писатель, просто решил поделиться опытом. Может что-то покажется вам слишком очевидным, а что-то слишком сложным, а о чем-то забыл упомянуть вообще. Не стесняйтесь вносить конструктивные предложения и по тексту и по улучшению схемы, чтобы люди могли запросто это повторить, если будет такое желание.

Ардуино левитация горшка с карликовым деревом

На идею этого урока натолкнул проект краудфандинговой платформы Kickstarter под названием «Air Bonsai», действительно красивый и загадочный, который сделали японцы.

Но любая загадка может быть объяснена, если посмотреть внутрь. Фактически это магнитная левитация, когда есть объект, левитирующий сверху, и электромагнит, контролируемый схемой. Давайте попробуем вместе реализовать этот загадочный проект.

Шаг 1: Как это работает

Мы выяснили, что схема устройства на Кикстартере была довольно сложной, без какого-либо микроконтроллера. Не было возможности найти её аналоговую схему. На самом деле, если посмотреть более внимательно, принцип левитации довольно прост. Нужно сделать магнитную деталь, «плавающую» над другой магнитной деталью. Основная дальнейшая работа заключалась в том, чтобы левитирующий магнит не падал.

Было также предположение, что сделать это с Arduino на самом деле намного проще, чем пытаться понять схему японского устройства. На самом деле всё оказалось намного проще.

Магнитная левитация состоит из двух частей: базовой части и плавающей (левитирующей) части.

Основание

Эта часть находится внизу, которая состоит из магнита для создания круглого магнитного поля и электромагнитов для управления этим магнитным полем.

Каждый магнит имеет два полюса: север и юг. Эксперименты показывают, что противоположности притягиваются и одинаковые полюса отталкиваются. Четыре цилиндрических магнита помещаются в квадрат и имеют одинаковую полярность, образуя круглое магнитное поле вверх, чтобы вытолкнуть любой магнит, который имеет один и тот же полюс между ними.

Есть четыре электромагнита вообще, они помещены в квадрат, два симметричных магнита — пара, и их магнитное поле всегда противоположно. Датчик Холла и цепь управляют электромагнитами. Создаем противоположные полюса на электромагнитах током через них.

Плавающая деталь

Деталь включает в себя магнит, плавающий над основанием, который может нести небольшой горшок с растением или другие предметы.

Магнит сверху поднимается магнитным полем нижних магнитов, потому что они с одинаковыми полюсами. Однако, как правило, он склоняется к падению и притягиванию друг к другу. Чтобы предотвратить переворот и падение верхней части магнита, электромагниты создадут магнитные поля, чтобы толкать или тянуть, дабы сбалансировать плавающую часть, благодаря датчику Холла. Электромагниты управляются двумя осями X и Y, в результате чего верхний магнит поддерживается сбалансированным и плавающим.

Контролировать электромагниты нелегко, требуется ПИД-регулятор, который подробно обсуждается на следующем шаге.

Шаг 2: ПИД-регулятор (PID)

Из Википедии: «Пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор — устройство в управляющем контуре с обратной связью. Используется в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса. ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования), второе — интеграл сигнала рассогласования, третье — производная сигнала рассогласования.»

В простом понимании: «ПИД-регулятор вычисляет значение «ошибки» как разность между измеренным [Входом] и желаемой установкой. Контроллер пытается свести к минимуму ошибку, отрегулировав [выход]».

Итак, вы указываете PID, что измерить (Вход), какое значение вы хотите и переменную, которая поможет иметь это значение на выходе. Далее ПИД-регулятор настраивает выходной сигнал, чтобы сделать вход равным установке.

Для примера: в автомобиле у нас три значения (Вход, Установка, выход) будут — скорость, желаемая скорость и угол педали газа, соответственно.

В данном проекте:

  1. Вход представляет собой текущее значение в реальном времени от датчика холла, которое обновляется непрерывно, поскольку положение плавающего магнита будет меняться в реальном времени.
  2. Заданное значение — это значение от датчика холла, которое измеряется, когда плавающий магнит находится в положении баланса, в центре основания магнитов. Этот индекс фиксирован и со временем не изменяется.
  3. Выходной сигнал — скорость для управления электромагнитами.

Стоит поблагодарить сообщество любителей Arduino, которое написало PID-библиотеку и которая очень проста в использовании. Дополнительная информация об Arduino PID есть на официальном сайте Arduino. Нам нужно использовать пару ПИД-регуляторов под Arduino, один для оси X и другой для оси Y.

Шаг 3: Комплектующие

Список комплектующих для урока получается приличным. Ниже приведен список компонентов, которые вы должны купить для этого проекта, убедитесь, что у вас есть все перед запуском. Некоторые из компонентов очень популярны, и, вероятно, вы найдете их на своем собственном складе или дома.

  • 1x — LM324N
  • 4x — левитационная катушка
  • 2x — SS495a датчик Холла
  • 1x — 12V 2A DC адаптер
  • 8x — Кольцевой магнит D15*4 мм
  • 1x — Разъем питания постоянного тока
  • 4x — Кольцевой магнит D15*3 мм
  • 1x — Arduino pro mini
  • 1x — Модуль L298N
  • 1x — 14 гнездовой сокет
  • 2x — Магнит D35*5мм
  • 2x — Резистор 5.6 KОм
  • 2x — Резистор 180 КОм
  • 2x — Резистор 47 KОм
  • 2x- 10 Kом потенциометр
  • 1x — Акриловый лист A5 размера
  • 1x — Деревянный горшок
  • 1x — PCB макет
  • 8x — 3 мм винт
  • провода
  • Мини-растение (суккулент, кактус, мини-бонсай, карликовое дерево)

Шаг 4: Инструменты

Вот список инструментов, наиболее часто используемых:

  • Паяльник
  • Ручная пила
  • Мультиметр
  • Дрель
  • Осциллограф (по желанию, можете использовать мультиметр)
  • Настольное сверло
  • Горячий клей
  • Плоскогубцы

Шаг 5: LM324 Op-amp, L298N драйвер и SS495a

LM324 Op-amp

Операционные усилители (op-amp) являются одними из наиболее важных, широко используемых и универсальных схем, используемых сегодня.

Мы используем операционный усилитель для усиления сигнала от датчика Холла, цель которого — увеличить чувствительность, чтобы ардуино легко распознало изменение магнитного поля. Изменение нескольких мВ на выходе датчика холла, после прохождения усилителя может измениться на несколько сотен единиц в Arduino. Это необходимо для обеспечения плавного и стабильного функционирования ПИД-регулятора.

Обычным операционным усилителем, который мы выбрали, является LM324, это дешево, и вы можете купить его в любом магазине электроники. LM324 имеет 4 внутренних усилителя, которые позволяют гибко его использовать, однако в этом проекте нужны только два усилителя: один для оси X, а другой для оси Y.

Модуль L298N

Двойной H-мост L298N обычно используется для управления скоростью и направлением двух двигателей постоянного тока или с легкостью управляет одним биполярным шаговым двигателем. L298N может использоваться с двигателями с напряжением от 5 до 35 В постоянного тока.

Существует также встроенный регулятор 5V, поэтому, если напряжение питания до 12 В, вы также можете подключить источник питания 5 В от платы.

В этом проекте использован L298N для управления двумя парами катушек электромагнита и использован выход 5 В для питания Arduino и датчика холла.

Распиновка модулей:

  • Out 2: пара электромагнитов X
  • Out 3: пара электромагнитов Y
  • Входное питание: вход постоянного тока 12 В
  • GND: Земля
  • Выход 5v: 5v для датчиков Arduino и холла
  • EnA: Включает сигнал PWM для выхода 2
  • In1: Включить для выхода 2
  • In2: Enable for Out 2
  • In3: Включить для выхода 3
  • In4: Включить для выхода 3
  • EnB: Включает PWM-сигнал для Out3

Подключение к Arduino: нам нужно удалить 2 перемычки в контактах EnA и EnB, затем подключить 6 контактов In1, In2, In3, In4, EnA, EnB к Arduino.

SS495a Датчик Холла

SS495a — это линейный датчик Холла с аналоговым выходом. Обратите внимание на разницу между аналоговым выходом и цифровым выходом, вы не можете использовать датчик с цифровым выходом в этом проекте, он имеет только два состояния 1 или 0, поэтому вы не можете измерить выход магнитных полей.

Аналоговый датчик приведет к диапазону напряжений от 250 до Vcc, который вы можете прочитать с помощью аналогового входа Arduino. Для измерения магнитного поля в обеих осях X и Y требуются два датчика холла.

Шаг 6: Неодимовые магниты NdFeB (неодим-железо-бор)

Из Википедии: «Неодим — химический элемент, редкоземельный металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком. Относится к группе лантаноидов. Легко окисляется на воздухе. Открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Используется как компонент сплавов с алюминием и магнием для самолёто- и ракетостроения.»

Неодим — это металл, который является ферромагнитным (в частности, он показывает антиферромагнитные свойства), что означает, что подобно железу его можно намагнитить, чтобы он стал магнитом. Но его температура Кюри составляет 19К (-254 ° С), поэтому в чистом виде его магнетизм проявляется только при чрезвычайно низких температурах. Однако соединения неодима с переходными металлами, такими как железо, могут иметь температуры Кюри значительно выше комнатной температуры, и они используются для изготовления неодимовых магнитов.

Сильный — это слово, которое используют для описания неодимового магнита. Вы не можете использовать ферритовые магниты, потому что их магнетизм слишком слаб. Неодимовые магниты намного дороже ферритовых магнитов. Маленькие магниты используются для основы, большие магниты для плавающей/левитирующей части.

Внимание! Вам нужно быть осторожным при использовании неодимовых магнитов, так как их сильный магнетизм может навредить вам, или они могут сломать данные вашего жесткого диска или других электронных устройств, на которые влияют магнитные поля.

Совет! Вы можете отделить два магнита, потянув их в горизонтальное положение, вы не сможете отделить их в противоположном направлении, потому что их магнитное поле слишком сильное. Они также очень хрупкие и легко ломаются.

Шаг 7: Готовим основание

Использовали небольшой терракотовый горшок, который обычно используется для выращивания суккулента или кактуса. Вы также можете использовать керамический горшок или деревянный горшок, если они подходят. Используйте сверло диаметром 8 мм, чтобы создать отверстие в нижней части горшка, которое используется для удерживания гнезда постоянного тока.

Шаг 8: 3D-печать плавающей части

Если у вас есть 3D-принтер — здорово. У вас есть возможность сделать все с помощью него. Если принтера нет — не отчаивайтесь, т.к. вы можете использовать дешевую услугу 3D-печати, которая сейчас очень популярна.

Для лазерной резки файлы также в архиве выше — файл AcrylicLaserCut.dwg (это autocad). Акриловая деталь используется для поддержки магнитов и электромагнитов, остальные — для покрытия поверхности терракотового горшка.

Шаг 9: Подготовка SS495a модуля датчика Холла

Вырежьте макет PCB на две части, одну часть, чтобы прикрепить датчик холла, а другой — к цепи LM324. Прикрепите два магнитных датчика перпендикулярно печатной плате. Используйте тонкие провода для соединения двух штырей датчиков VCC вместе, сделайте то же самое с контактами GND. Выходные контакты отдельно.

Шаг 10: Цепь Op-amp

Припаяйте гнездо и резисторы к печатной плате, следуя схеме, обратив внимание на то, чтобы поместить два потенциометра в одном направлении для более легкой калибровки позже. Присоедините LM324 к гнезду, затем подключите два выхода модуля датчиков холла к цепи op-amp.

Два выходных провода LM324 подключите к Arduino. Вход 12 В с входом 12 В модуля L298N, выход 5 В модуля L298N к 5V потенциометра.

Шаг 11: Сборка электромагнитов

Соберите электромагниты на акриловый лист, они закреплены в четырех отверстиях вблизи центра. Затяните винты, чтобы избежать движения. Поскольку электромагниты симметричны по центру, они всегда находятся на полюсах напротив, так что провода на внутренней стороне электромагнитов соединены вместе, а провода на внешней стороне электромагнитов подключены к L298N.

Протяните провода под акриловым листом через соседние отверстия, чтобы подключиться к L298N. Медный провод покрыт изолированным слоем, поэтому вы должны удалить его ножом, прежде чем вы сможете припаять их вместе.

Шаг 12: Сенсорный модуль и магниты

Используйте горячий клей для фиксации модуля датчика между электромагнитами, обратите внимание, что каждый датчик должен быть квадратным с двумя электромагнитами, один на передней и другой на задней панели. Попробуйте выполнить калибровку двух датчиков как можно более централизованно, чтобы они не перекрывались, что сделает датчик наиболее эффективным.

Следующий шаг — собрать магниты на акриловой основе. Объединяя два магнита D15*4 мм и магнит D15*3 мм вместе, чтобы сформировать цилиндр, это приведет к тому, что магниты и электромагниты будут иметь одинаковую высоту. Соберите магниты между парами электромагнитов, обратите внимание, что полюса восходящих магнитов должны быть одинаковыми.

Шаг 13: Разъем питания постоянного тока и выход L298N 5V

Припаяйте гнездо питания постоянного тока двумя проводами и используйте термоусадочную трубку. Подключенный разъем питания постоянного тока к входу модуля L298N, его выход 5 В будет подавать питание на Arduino.

Шаг 14: L298N и Arduino

Подключите модуль L298N к Arduino, следуя приведенной выше схеме:

L298N → Ардуино
5V → VCC
GND → GND
EnA → 7
В1 → 6
В2 → 5
В3 → 4
В4 → 3
EnB → 2

Шаг 15: Arduino Pro Mini программер

Поскольку у Arduino pro mini нет USB-порта для последовательного порта, вам необходимо подключить внешний программатор. FTDI Basic будет использоваться для программирования (и питания) Pro Mini.

Шаг 16: Подготовка плавающей части

Соедините два магнита D35*5 для увеличения магнетизма.

Шаг 17: Калибровка

Загрузите программу ReadSetpoint.ino в Arduino, которую можно скачать выше. Эта программа будет считывать значения датчика Холла и отправлять их на компьютер через последовательный порт. Откройте COM-порт, чтобы увидеть его. Подключите 12 В постоянного тока к гнезду питания постоянного тока, вы также используете осциллограф для считывания значения датчика.

Наблюдайте значения на экране и внесите корректировки, установив два потенциометра. Наилучшее значение — 560, при этом выход датчика составляет около 2,5 В. После установки заданного значения поместите плавающий магнит над базовой частью и встряхните его, чтобы увидеть изменение значения установки (Setpoint) на экране.

Шаг 18: Загрузка основной программы

После калибровки значения установки (Setpoint) самое время получить результаты. Загрузите основную программу Levitation.ino, которая приведена выше.

Используйте супер клей для фиксации магнита и держателя магнита, который ранее был напечатан на 3D-принтере. После загрузки основной программы вы можете внести небольшие корректировки на потенциометры, чтобы плавающая деталь была зафиксирована в центре.

Шаг 19: Собираем всё вместе

Сначала прикрепите гнездо питания постоянного тока к горшку, затем поместите оставшиеся части в горшок. Наконец, используйте оставшийся акриловый лист, чтобы сделать поверхность горшка.

Шаг 20: Подготовка растения

Прикрепите деревянный горшок к плавающей части магнита. Мы использовали маленький кактус для посадки. Вы можете использовать кактус или суккулент или любой мини-бонсай, который является маленьким и легким.

Шаг 21: Финальный результат

Наслаждайтесь своим результатом, благодаря вашим усилиям вы сделали отличный проект, который теперь будет радовать вас и ваших друзей.

Схема левитатора с магнитом и фотоэлементом



Давно хотелось (после просмотров всяких видео на ютубе и подходящих схем на сайте ТехМагия) создать устройство, демонстрирующее физические явления невесомости. Решено было поработать над проектом магнитного левитатора и в этой статье хотелось бы поделиться некоторыми комментариями и проблемами, возникшими при конструировании такого устройства.

Схема электрическая прибора для магнитной левитации

Схема принципиальная левитатора с магнитом

Конечно обычный электромагнит использовался для удержания предметов в воздухе. На обмотку пошла куча медного провода 1 мм. В качестве сердечника использовался стальной резьбовой стержень диаметром 20 мм.

Схема контроля положения состоит из лазерного диода и 2-х фоторезисторов. На одном из них находится лазерный луч, а другим определяется интенсивность света в окружающей среде.

Оба сигнала поступают на входы операционного усилителя, и на выходе получаем разницу, то есть количество лазерного света, достигающего датчика.

При настройке были серьёзные проблемы с калибровкой этой системы, иногда в ярко освещенном помещении возникали сбои (из-за производственных дефектов фоторезисторов). Затем сигнал поступает в дифференциальную цепь (для уменьшения скачков объекта) и подается на управляющий транзистор.

Конечно же схема левитатора работает от постоянного тока. Необходимо установить довольно большие фильтрующие конденсаторы в блоке питания, чтобы устранить пульсации напряжения.

Стабилизатор будет проблемой, потому что схема может тянуть в пиковом значении до 3 А, поэтому придется установить например мощный стабилизатор 7812 в корпус TO3 и прикрепить его к большому радиатору. Двух конденсаторов после выпрямителя на 4700 мкФ должно быть достаточно.

Что касается диода D2, на принципиальной схеме ошибка, он должен быть припаян как на монтажной схеме. Через него протекает ток самоиндукции, который всегда противоположен по полярности току питания.

Если хотите более подробно узнать о настройке прибора магнитной левитации — скачайте оригинальную статью в файле PDF из зарубежного журнала.

Магнитная левитация — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 7

Введение

Да будет свет! В этом уроке мы создадим простой магнитный левитатор. В этом руководстве будут рассмотрены некоторые теории, как использовать датчик магнитного поля и как использовать его для построения базовой схемы левитации. Наконец, мы пойдем немного дальше и создадим плавающий фонарь с беспроводным питанием.

Необходимые материалы

Чтобы следовать примерам в этом руководстве, вам потребуются следующие материалы:

Внимание! LM358 планируется для EOL. Мы рекомендуем AS358 в качестве замены операционному усилителю общего назначения. Деталь совместима с 358.

Другие запчасти, которые мы не несем:

  • Аналоговый датчик на эффекте Холла
  • 1N5401 Диод
  • Индуктор 1 мГн

Необходимые инструменты

Инструменты, необходимые для этого проекта, — мультиметр и паяльник, но доступ к осциллографу также поможет при тестировании.

Рекомендуемая литература

Если вы не знакомы со следующими концепциями, мы рекомендуем ознакомиться с этими руководствами, прежде чем продолжить.

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов. Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Основы теории

Когда дело доходит до магнитной левитации, существует два вида левитации: притягивающая и отталкивающая. В этом руководстве мы собираемся использовать привлекательную схему левитации, так как с ней намного легче приступить к работе. Как известно, у магнита два полюса — северный и южный. Магнитные поля одинаковой полярности отталкиваются друг от друга, а противоположные полюса притягиваются. При магнитной левитации нам необходимо фиксированное магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, и магнитное поле, которым мы можем управлять для позиционирования постоянных магнитов.

Изображение предоставлено Geek3 из Википедии, CC BY-SA 3.0

Чтобы создать управляемое магнитное поле, мы можем использовать индуктор. Индукторы накапливают энергию подобно конденсаторам; в то время как конденсаторы хранят напряжение в виде электрического поля, индукторы накапливают ток, создавая магнитное поле. Здесь мы будем использовать магнитное поле индуктора для взаимодействия с магнитами. При притягивающей левитации индуктор используется для противодействия силе тяжести, которая затем притягивает магнит к индуктору.

Если магнит подходит слишком близко к индуктору, напряженность поля магнита будет достаточно сильной, чтобы прилипнуть к индуктору, независимо от того, какой ток проходит через индуктор. Однако, если магнит находится слишком далеко от индуктора, напряженность магнитного поля будет слишком слабой по сравнению с силой тяжести, чтобы ее можно было подтянуть вверх. Таким образом, хитрость состоит в том, чтобы найти окно, в котором магнит недостаточно силен, чтобы подтянуться вверх сам по себе, но с притяжением противоположного поля индуктора магнит способен преодолевать гравитацию.Чтобы отслеживать его положение, мы будем использовать датчик магнитного поля, называемый датчиком эффекта Холла.

Датчик эффекта Холла

Датчик Холла — это устройство, которое используется для измерения силы магнитного поля. Выходной сигнал датчика прямо пропорционален силе магнитного поля, проходящего через него. Нам понадобится датчик SS496B, который имеет аналоговый выход напряжения . Существуют и другие датчики на эффекте Холла, которые действуют как выключатели и включаются или выключаются только при наличии магнитного поля.В следующем разделе мы увидим, как датчик реагирует на присутствие наших магнитов.

Проверка датчика Холла

Давайте сначала проверим, как работает датчик. С помощью макета подключите 5V к контакту напряжения питания, заземление к земле, а на выходном контакте подключите либо пробник осциллографа, чтобы наблюдать за изменением напряжения, либо мы можем использовать мультиметр в режиме напряжения, чтобы наблюдать за изменением напряжения.

Без магнита выходное напряжение составляет около 2.5В . На одной стороне магнита по мере приближения магнита к датчику напряжение уменьшается. Если перевернуть магнит и поднести его ближе к датчику, вы увидите увеличение выходного напряжения. Обратите внимание, с какой стороны напряжение падает. Возможно, это поможет сделать отметку перманентным маркером, что будет полезно в нашем следующем тесте.

Примечание: Магниты, использованные на фотографиях, круглые, размером около 0,5 дюйма в диаметре и 0,1 дюйма в высоту, но квадратные магниты также подойдут.Важно то, что это неодимовые (также известные как редкоземельные) магниты.

Однако перед тем, как перейти к следующему тесту, нам нужно удлинить выводы нашего датчика, добавив провода. Хорошая идея — обернуть термоусадочную трубку вокруг каждого паяного соединения, чтобы убедиться, что они не закорачиваются вместе, но немного изоленты вокруг выводов тоже подойдет. На изображении ниже датчик имеет красный провод для подачи положительного напряжения, черный для отрицательного и желтый провод для аналогового выхода.

Пока паяльник горячий, теперь самое время припаять провод к индуктору. Использование разных цветов для двух контактов индуктора может помочь в устранении неполадок в дальнейшем.

Построение схемы управления

Как упоминалось в Основах теории, важно, чтобы магнит был расположен достаточно близко к магнитному полю индуктора, чтобы он мог взаимодействовать с магнитом, но не настолько близко, чтобы собственное магнитное поле магнита могло подтянуться к магнитному полю. индуктор независимо от мощности.Что нам нужно, так это способ управления индуктором, чтобы, когда магнит находится слишком далеко, индуктор притягивал магнит ближе, но выключался, когда он приближался слишком близко, чтобы гравитация все еще могла тянуть его назад.

Перед тем, как мы приступим к подключению электроники, необходимо сделать подставку, чтобы удерживать индуктор над землей. В этом руководстве не рассматривается создание подставки, но ниже представлена ​​фотография подставки, используемая для справки. Индуктор висит примерно на 5 дюймов над столом, а болт 8-32 (~ 1.5 дюймов в длину) и гайка используются для крепления индуктора к подставке.

Совет: Убедитесь, что к болту может прилипать магнит. Металлический материал болта будет «фокусировать» силовые линии магнитного поля на индукторе, и магнит будет притягиваться к центру индуктора.

После установки индуктора нам нужно прикрепить датчик Холла к головке болта. Если на датчике есть оголенный металл, используйте кусок изоленты, чтобы изолировать датчик от болта, и закрепите датчик большей изолентой, как показано ниже. Обратите внимание, что изогнутая сторона датчика обращена в сторону от индуктора.

Схема компаратора

Для управления индуктором мы собираемся использовать операционный усилитель в конфигурации, называемой компаратором, который сравнивает выходной сигнал датчика Холла с опорным напряжением, подключенным к другому входному контакту. Опорное напряжение устанавливается с помощью потенциометра действует в качестве делителя напряжения — это создает регулируемое аналоговое напряжение между и 0В 5V .Напряжение потенциометра показывает, какое напряжение мы хотим, чтобы датчик Холла считывал, в зависимости от того, как далеко находится магнит.

В этой схеме используются две шины напряжения: 5V и 12V . Рельса 12 подает питание на катушку индуктивности и ОУ, а 5V рельс используется для опорного напряжения и датчик Холла. Идеально подходят два источника питания, потому что, если шина 12 В переходит в режим ограничения тока и напряжение падает, датчик Холла не будет иметь достаточно высокого напряжения, чтобы определить, когда магнит достаточно близко.Однако вы можете обойтись одной шиной питания с помощью линейного регулятора напряжения LM7805. Если вы планируете использовать два источника питания, убедитесь, что вы соединяете заземления вместе , иначе схема не будет работать правильно.

Примечание: На схеме U2 указан как SS494, но следует использовать SS496 , поскольку он имеет большую чувствительность, но распиновка такая же.

Схема цепи компаратора

Фриттинг Изображение схемы компаратора

После того, как схема построена, мы воспользуемся мультиметром для измерения напряжения на неинвертирующем входе (вывод 2 операционного усилителя) и повернем ручку потенциометра, пока она не покажет 0V .Затем мы расположим магнит на расстоянии около 2 см от датчика, или примерно на толщину большого пальца. По сути, магнит должен находиться в «зоне наилучшего восприятия» — в положении немного дальше, чем положение, в котором магнит хочет самостоятельно подтянуться и прилипнуть к индуктору.

Если посмотреть на выходное напряжение операционного усилителя (вывод 1), оно должно быть 9-12V . С магнитом еще в положении, мы будем медленно поворачивать потенциометр и увеличивать опорное напряжение, пока мы не видим изменения напряжения от 12V до .Небольшое перемещение магнита вверх и вниз должно изменить выходной сигнал операционного усилителя с высокого на низкий и с низкого на высокий.

Компаратора пытается сохранить напряжение между входными выводами равен и вождением высокого выходной или низким, так что значение датчика соответствует опорному значению. На следующем этапе мы подключим нашу индуктивность к выходу операционного усилителя и попробуем заставить магнит левитировать!

Левитирующий магнит

Теперь, когда мы понимаем, как компаратор будет управлять индуктором, давайте попробуем левитировать магнит.Операционные усилители хороши для управления сигналами, но для таких более крупных приложений, как эта, нам понадобится МОП-транзистор. Отключите питание схемы, которую мы построили в предыдущем разделе, и подключите следующую схему. Следите за тем, чтобы не пропустить диод! Когда катушка индуктивности выключается, создаваемое ею магнитное поле разрушается, что может вызвать большой скачок напряжения и повредить МОП-транзистор. На схеме указан диод 1N4007, но диод 1N5401 должен лучше работать с пиками обратного тока.

Примечание: На схеме U2 указан как SS494, но следует использовать SS496 , поскольку он имеет большую чувствительность, но распиновка такая же.

Схема компаратора с индуктором

Fritzing изображение цепи компаратора с индуктором

С силой выключен, включите ручку потенциометры все пути в одну сторону, так что опорное напряжение устанавливается на 5V . Затем включите питание и убедитесь, что на выходе операционного усилителя значение 0V . Поместите магниты между большим и средним пальцами, как показано ниже.Ваш большой палец сможет поймать магнит, если его подтянуть к индуктору, а средний палец будет там, чтобы уравновесить магниты и поймать их, если магниты упадут.

С другой рукой, медленно уменьшение опорного напряжения. Когда вы приблизитесь к точке перехода от построения схемы управления, магниты должны начать левитировать. Если магниты подпрыгивают до большого пальца, снова увеличьте напряжение и попробуйте еще раз. После некоторой практики и небольших, но точных движений магниты смогут левитировать.

Совет: Если магнит пытается перевернуться так, что отметка на магнитах направлена ​​в сторону от индуктора, магнитные поля будут одинаковыми и отталкиваются. Переключение проводки индуктора решит эту проблему.

Возможность считывать ток от источника питания 12 В — хороший способ увидеть, где находится точка левитации. Когда магнит находится слишком близко, ток должен быть менее 10 мА. С магнитами, которые я использую, сила тока составляет около 80 мА, и я могу левитировать в окне на расстоянии 2-3 см от индуктора.Немного попрактиковавшись, вы тоже сможете заставить свои магниты левитировать!

Беспроводное питание

Если левитации магнита недостаточно, вы можете добавить еще больше сложности, добавив светодиод с беспроводным питанием. Для этого шага требуется еще несколько инструментов, которые есть не у всех. Для этого раздела вам понадобится:

Строительство катушки передачи

Индуктор, используемый для левитации магнитов, обеспечивает мощность, достаточную только для удержания магнита в нужном положении.Для беспроводной передачи энергии нам нужно сделать вторую катушку индуктивности, которую мы намотаем с помощью магнитной проволоки. Магнитная проволока — это тонкая проволока с еще более тонким изоляционным слоем. Это позволяет катушкам проводов быть еще ближе друг к другу и увеличивает создаваемую индуктивность по сравнению с тем же числом витков нормально изолированного провода.

Беспроводная передача энергии работает по тому же принципу, что и трансформатор, где у вас есть один индуктор, индуцирующий ток на другом индукторе, за исключением того, что вместо использования железного сердечника для передачи потока от одного индуктора к другому он использует воздух, аналогично тесла. катушка.Одна из проблем беспроводной передачи энергии в том, что она очень неэффективна. Первичная сторона трансформатора будет потреблять много энергии для выработки небольшого количества энергии на вторичной.

Создание первичной обмотки

Первичная обмотка состоит из 25 витков магнитной проволоки 30 калибра с центральным диаметром 1 дюйм. Поскольку инженеры не могут что-либо выбросить, я использовал пустую катушку для подключения провода с отрезанным одним концом, чтобы соскользнуть с магнитного провода.

Чтобы катушка не раскрутилась, вы можете отрезать небольшой кусок дополнительного магнитного провода и обернуть его вокруг первичной обмотки с двух сторон, чтобы она сохраняла свою форму.Эмалевое покрытие на проводе затрудняет прилипание припоя к проводу. Итак, с помощью небольшого количества наждачной бумаги отпилите часть эмали, чтобы можно было припаять пару контактов, как показано ниже, или припаять провод прямо к катушке, чтобы добраться до макета.

Делаем вторичный

Вторичная сторона была сделана таким же образом, за исключением того, что на этот раз использовалось 100 витков магнитного провода, а также диод и два конденсатора для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока для светодиода. См. Схему ниже.

Схема создания вторичного устройства беспроводной передачи энергии

Отрежьте несколько лишних кусков магнитной проволоки, чтобы удерживать вторичную обмотку вместе, как это было сделано с первичной обмоткой. На этот раз отрежьте более крупные куски, чтобы обернуть их вокруг радиатора светодиода и удерживать в центре вторичной обмотки. Кусок двустороннего скотча использовался, чтобы прикрепить магниты к нижней части радиатора светодиода. При установке магнитов убедитесь, что метка на магнитах направлена ​​в сторону от светодиода.


Вторичный узел в сборе — верх Вторичный узел в сборе — снизу

Создание основного драйвера и тестирование

Чтобы вызвать ток во вторичной катушке, нам нужно сгенерировать сигнал переменного тока с помощью функции или генератора частоты, который позволит нам найти лучшую частоту для использования с этими индукторами, которые мы сделали.Как и в случае с операционным усилителем для схемы левитации, функциональный генератор не может подавать очень большой ток, поэтому нам нужно использовать другой МОП-транзистор для управления нашей первичной катушкой. Схема довольно проста, с прямоугольным входным сигналом, имеющим амплитуду 5V и смещением постоянного тока 2,5V (нам нужна прямоугольная волна с высоким значением 5V и низким до 0V). Не забудьте прикрепить к этому МОП-транзистору радиатор, так как они довольно быстро нагреваются.

Чтобы найти лучшую частоту для использования, я использовал свой измеритель LCR, который может измерить индуктивность моей вторичной катушки, а также получить точное значение для C1 из схемы, и рассчитал, что резонансная частота составляет около 80 кГц.Существует баланс между частотой и потребляемым током от источника питания. Чем ниже частота, тем ярче будет светодиод, но эффективность крайне низка, и МОП-транзистор, управляющий первичной катушкой, будет очень горячим. Лучший подход к этой проблеме — определить, какую частоту вы можете использовать и при этом иметь достаточную яркость светодиода.

Присоединение первичной обмотки к левитирующему индуктору

Теперь, когда беспроводная передача энергии работает, пришло время присоединить первичный индуктор беспроводного питания к индуктору левитации.С помощью небольшого количества изоленты прикрепите изготовленный нами индуктор на 25 витков к нижней части индуктора левитации, где находится датчик эффекта Холла.

В поисках новой дистанции левитации

Вес светильника и магнитов теперь значительно больше, чем с одними только магнитами. С беспроводной мощностью первичной отсоединена от остальной части схемы, с помощью потенциометра опорного напряжения для регулировки расстояния левитации. Из-за массы магниты должны быть значительно ближе, примерно на 1 см.Уменьшение напряжения на потенциометре уменьшит расстояние левитации. Как только у вас будет левитировать свет, вы можете снова подключить первичный и включить и выключить выход функционального генератора для управления светодиодом.

Ранее я упоминал, что это неэффективно. Но насколько неэффективно? Я измерил ток около 50 мА, а напряжение на светодиоде было 2,72 В, поэтому схема получает около 136 мВт мощности. Источник питания установлен на 12 В, а при левитации магнита и включенном свете схема потребляет 886 мА, или 10.6 Вт, что составляет 1,3% КПД. Честно говоря, схема левитации потребляет около 450 мА, поэтому эффективность беспроводной передачи энергии действительно составляет около 2,5%. Теперь, когда мы знаем, на какой частоте может работать наша беспроводная цепь питания, функциональный генератор можно заменить новой схемой, использующей таймер 555 для генерации прямоугольного сигнала.

Ресурсы и движение вперед

Один из способов развить этот проект — повысить эффективность беспроводной передачи энергии.Если у вас есть доступ к измерителю LCR, который может измерять индуктивность, емкость, а также сопротивление, вы можете найти точные значения L1 и C1 вторичных обмоток и ввести значения в вычислитель LC-резонанса. Как только вы узнаете резонансную частоту вторичной обмотки, вы можете измерить индуктивность первичной катушки, и калькулятор вернет значение емкости. Добавление этого конденсатора параллельно первичной катушке индуктивности и настройка генератора сигналов на эту частоту должны повысить эффективность.А пока ознакомьтесь с ссылками ниже:

Вам нужно больше вдохновения? Посмотрите эти другие отличные уроки от SparkFun:

Цифровой компас MicroView

Создайте портативный цифровой компас с помощью SparkFun MicroView и магнитометра MAG3110 Breakout.

.

DIY магнитный левитатор учебник PID схема самодельный

КОМПЛЕКТ магнитной левитации ЧАСТЬ 3 — Тестирование левитатора

Теперь соединяю обе части вместе. Затем я подключаю несколько проводов и подаю на вход 12 В, а также добавляю перемычки для этих контактов. Теперь модуль включен, но вы увидите, что светодиод загорится только тогда, когда он обнаружит левитационный магнит. Итак, поместите близко к центру большой магнит, и вы увидите, что он останется в воздухе. Если магнитная сила отодвигает его в стороны, просто используйте потенциометры, чтобы отрегулировать усиление по оси X или Y и тем самым лучше отцентрировать магнит.Так здорово видеть, как магнит парит в воздухе.


Итак, комплект работает без проблем. Возможно, вам потребуется отрегулировать потенциометры и положение датчиков Холла, чтобы они были идеально выровнены. Схема работает достаточно хорошо. Все делается аналогично. Микроконтроллеров нет. Сигнал от датчиков Холла усиливается с помощью OPAMP и затем подается на транзисторы. Если магнит находится слишком лево, датчик обнаруживает это, усиливается и увеличивает магнитное поле внутри левой катушки, так что магнит отодвигается к центру и так далее… А теперь займемся схемой.

ЧАСТЬ 4 — Обратный инжиниринг

Я беру плату и начинаю тестировать каждую площадку на предмет соединений. После нескольких часов пути у меня наконец была вся трасса. Вы можете скачать его снизу, а также получить файлы tge GERBER для печатной платы или посмотреть проект EasyEDA, если вам нужно создать свою собственную плату и придать ей желаемую форму. Схема немного хаотична, но ее можно понять. Для печатной платы я сделал ее такой же круглой формы и того же размера, что и комплектная печатная плата.Вам понадобятся обе печатные платы для завершения комплекта, и вы можете получить их обе снизу.


Ниже у вас есть схема компонентов PCB. Следуйте всем значениям на схеме и припаяйте их к печатной плате. У вас также есть проект EasyEDA ниже, если вы хотите сделать копию и сделать свою собственную доску. Надеюсь, эта схема вам поможет. В проекте EasyEDA у вас есть как схемы, так и печатные платы.




ЧАСТЬ 5 — Прочие схемы из Интернета

Я беру плату и начинаю тестировать каждую площадку на предмет соединений.После нескольких часов пути у меня наконец была вся трасса. Вы можете скачать его снизу, а также получить файлы tge GERBER для печатной платы или посмотреть проект EasyEDA, если вам нужно создать свою собственную плату и придать ей желаемую форму. Схема немного хаотична, но ее можно понять. Для печатной платы я сделал ее такой же круглой формы и того же размера, что и комплектная печатная плата. Вам понадобятся обе печатные платы для завершения комплекта, и вы можете получить их обе снизу.



ЧАСТЬ 6 — Смотрите видео

Помогите мне, поделившись этим постом
.

Схема набора DIY магнитного левитатора

КОМПЛЕКТ магнитной левитации

Некоторое время назад я купил этот комплект магнитной левитации на eBay, чтобы посмотреть, как он работает и что нам нужно для его изготовления. Я планирую создать свою собственную схему левитации с использованием Arduino, но это для будущего проекта. В комплекте, который я получил, не было ни руководства, ни схемы, поэтому мне пришлось внести некоторые изменения в конструкцию, чтобы получить схему. Но все значения для каждого компонента указаны на печатной плате, поэтому его легко установить.В этом руководстве у вас будут файлы GERBER для печатной платы, схема и все детали, которые вам понадобятся, если вы хотите создать свою собственную. Так что посмотрим …

ЧАСТЬ 1 — Взгляните на печатную плату?

Когда вы получите этот комплект, вы получите 2 печатные платы, 4 катушки и 12 маленьких неодимовых магнитов, 1 большой магнит и множество пластиковых пакетов со всеми компонентами. На каждой сумке есть ярлыки, а на печатных платах есть шелкопласт с названием и стоимостью каждого компонента, поэтому монтаж осуществляется только в соответствии с компонентами.Поэтому вам нужно проверить значение на печатной плате, найти этот компонент в пакетах и ​​припаять его. Нам нужны 2 печатные платы, потому что на одной у нас будут компоненты, а на другой — катушки и магниты, которые будут удерживать большой магнит в воздухе.

Прежде чем приступить к работе с деталями, имейте в виду, что есть некоторые компоненты, у которых нет маркировки, которая является лицевой стороной, но имейте в виду, что обычно квадратная площадка представляет собой первый штифт этого компонента. Итак, просто посмотрите на контактную площадку, проверьте компонент в Интернете, чтобы увидеть, какой из контактов является первым, а затем припаяйте его.Итак, сначала я припаиваю два LM234 OPAMP.


ЧАСТЬ 2 — Паять все

A. Нижняя плата

Итак, мы припаяли эти два усилителя LM324. Затем я припаиваю и небольшой усилитель LM393. После этого припаиваю эталон напряжения и регуляторы напряжения 78L05ML и эталон TL431. Для этих двух компонентов посмотрите на квадратную площадку для первого контакта и убедитесь, что вы не припаяли ее обратно. Теперь можно приступить к пайке всех резисторов.Это все ямы. Просто посмотрите на значение, указанное на печатной плате, найдите резистор в пластиковых пакетах и ​​поместите его на печатную плату. Затем переворачиваю плату и спаиваю все резисторы.


После добавления резисторов я могу разместить конденсаторы. Остерегайтесь поляризованных крышек и не кладите их обратно. Также у нас есть 2 неполяризованных конденсатора по 100 нФ. Затем мы можем добавить все диоды, включая этот маленький светодиод. Мы добавляем два потенциометра, разъем постоянного тока и, наконец, добавляем транзисторы BJT.Всего у нас 9 транзисторов. Добавляем маленькие штыри, и печатная плата готова. Все компоненты расположены на верхней стороне печатной платы, кроме штырей. Эти штыревые контакты будут использоваться для соединения этой печатной платы с нижней платой.




B. Верхняя плата

Теперь, когда у нас есть нижняя плата, мы начнем со второй платы. Теперь очень важно установить датчики холла в правильное положение. Но сначала для этого нам нужно разместить катушки.Поэтому добавьте винт на нижнюю сторону и закрепите каждую катушку с проводами на верхней стороне. У нас один конец провода находится посередине катушки, а другой — сбоку катушки. Как только мы установим катушки, мы можем добавить датчики Холла, потому что теперь мы знаем высоту катушек, и это важно.


Хорошо, теперь нам нужно согнуть один датчик Холла на 90 градусов передней частью вверх. Затем мы припаиваем его к контактным площадкам h4 на высоте катушек, как вы можете видеть на фотографиях.Затем припаиваем два других датчика Холла под углом 90 градусов друг к другу и примерно на высоте середины катушек. Смотрите изображения для более подробной информации. И вот оно что. Не можем паять провода от катушек.


Теперь нужно припаять провода от катушек. Провод, выходящий из середины катушки, идет к контактной площадке X или Y. Имейте в виду, что мы должны соединить X1 с Y1 и X2 с Y2. Затем припаяйте провода со стороны катушек к двум другим контактным площадкам и выполните соединения.Наконец, мы добавляем магниты, по 3 на каждую упаковку, используя данные винты, и плата готова. Обе доски готовы.



Помогите мне, поделившись этим постом
.Цепь магнитной левитации

— электрические схемы

Это простой контур магнитной левитации, который подвешивает объекты на заданное расстояние ниже электромагнита. Физика, лежащая в основе этого, заключается в том, чтобы просто обеспечить магнитную силу, которая равна и противоположна гравитационной силе на объекте. Две силы отменяются, и объект остается в подвешенном состоянии. Практически это делается с помощью схемы, которая уменьшает силу электромагнита, когда объект приближается, и увеличивает ее, когда объект находится вне диапазона.

Видео-презентация

Как достигается магнитная левитация

Эта схема магнитного левитатора работает, сравнивая сигналы от датчиков с первым операционным усилителем и посылая напряжение, пропорциональное разнице или «ошибке». Затем сигнал ошибки передается через компенсационную сеть, которая действует как фильтр верхних частот, позволяя быстрее проходить быстрые изменения ошибки, чем медленные изменения. Это необходимо для стабилизации контура управления, и без него объекты просто колеблются рядом с электромагнитом из-за нестабильности системы.Затем сигнал усиливается до его первоначальной амплитуды, так как схема компенсации ослабляет его, и, наконец, управляет транзистором Дарлингтона TIP122, который регулирует ток электромагнита.

Дополнительные диоды вокруг транзистора предназначены для предотвращения повреждения транзистора. Сигнальный диод на базе предотвращает обратное смещение базы, которое приводит к повреждению, в то время как два 1N4001 обеспечивают путь для тока намагничивания при выключении электромагнита. Используемые оптические компоненты не слишком важны, если их длины волн совпадают, а углы обнаружения / излучения не слишком узкие.ИК-светодиоды TIL38, пиковая длина волны 940 нм, размах 15 градусов, макс. 35 мВт и 100 мА. Детекторы — PT204-6B, которые представляют собой инфракрасные фототранзисторы.

Подробнее об этом интересном проекте читайте на исходной странице http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=m Magneticlevitation

Схема цепи магнитного левитатора

Magnetic levitation circuit schematic

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о