U ovom članku ćemo razmotriti elektroničko punjenje takvih uređaja, princip rada i način konfiguracije. Do sada sam viđao opise gotovih fabričkih proizvoda, veoma lepih, a ne baš jeftinih. U svakom slučaju, uz površno pretraživanje, cijene počinju od deset hiljada rubalja. Nudim opis kineskog kompleta za samomontažu za 1.5 hiljade.
Prije svega, potrebno je razjasniti o čemu će se točno razgovarati. Postoji veliki izbor magnetnih levitatora, a raznolikost specifičnih implementacija je nevjerovatna. Takve opcije, kada se trajni magneti, zbog karakteristika dizajna, nalaze na istim polovima jedni prema drugima, sada nikoga ne zanimaju, ali postoje složenije opcije. Na primjer ovako:
Princip rada je više puta opisan, da kažem ukratko - u magnetskom polju solenoida visi trajni magnet, čija jačina zavisi od signala hall senzora.
Suprotni pol magneta se ne preokreće zbog činjenice da je postavljen u model globusa, koji primjetno pomiče centar gravitacije prema dolje. Elektronsko kolo uređaja je vrlo jednostavno i gotovo ga nije potrebno konfigurirati.
Postoje opcije za implementaciju ovakvih projekata na arduinu, ali ovo je iz serije "zašto je jednostavno, kad može biti teško".
Ovaj članak je posvećen drugoj opciji, gdje se umjesto ovjesa koristi postolje:
Umjesto globusa moguć je cvijet ili nešto drugo, kako fantazija kaže. Uspostavljena je serijska proizvodnja ovakvih igračaka, ali cijene nikome ne odgovaraju. U prostranstvu Ali Expressa naišao sam na takav set delova,
što je elektronsko punjenje štanda. Cijena emisije je 1,5 hiljada rubalja, ako je odabrana "metoda prodavca".
Kao rezultat komunikacije sa prodavcem, , i kineske upute za postavljanje. Ono što me je posebno dirnulo je to što je prodavac dao link do videa gde specijalista takođe sve detaljno govori na kineskom. U međuvremenu, sastavljena struktura zahtijeva kompetentno i mukotrpno prilagođavanje, nije realno pokrenuti je "u pokretu". Zato sam odlučio da obogatim RuNet uputstvima na ruskom.
Dakle, redom. Štampana ploča je napravljena na veoma dobrom mestu, kako se ispostavilo, čak ima četiri sloja, što je potpuno nepotrebno. Izrada je vrhunska, a sitotisak je dobro nacrtan i detaljan. Prije svega, prikladnije je lemiti Hallove senzore, a vrlo je važno da ih pravilno postavite. U prilogu je fotografija izbliza.
Osetljiva površina senzora treba da bude na polovini visine solenoida.
Treći senzor, koji je zakrivljen slovom "G", može se podići malo više. Njegov položaj, inače, nije posebno kritičan - služi za automatsko uključivanje napajanja.
Preporučio bih montiranje solenoida tako da su vodovi od početka namotaja na vrhu. Tako stoje ravnomjernije, a rizik od kratkog spoja je manji. Četiri solenoida čine kvadrat, potrebno je spojiti dijagonale u paru. Na mojoj tabli je jedna dijagonala bila označena X1,Y1, a druga - X2,Y2.
Nije činjenica da ćete naići na isto. Princip je važan: uzimamo dijagonalu, povezujemo unutrašnje zaključke zavojnica zajedno, vanjske - u krug. Magnetno polje koje stvara svaki od parova zavojnica moraju biti suprotne.
Četiri stupca trajnih magneta moraju biti pričvršćena tako da svi gledaju u istom smjeru. Nije bitno da li je severni ili južni pol, važno je da ne budete u neslozi.
Nakon toga, mirno se bavimo detaljima i lijepimo ih prema sitotisku. Kalajsiranje i oblaganje su odlični, lemljenje takve ploče je zadovoljstvo.
Sada je vrijeme da se udubimo u rad elektronskog kola.
Čvor J3 - U5A - Q5 nalazi se malo odvojeno. Element J3 je Hall senzor koji je najviši i savijenih nogu. Ovo nije ništa drugo do uređaj za automatsko uključivanje. Senzor J3 određuje samu činjenicu prisutnosti plovka na cijeloj konstrukciji. Stavili smo plovak - uključeno je napajanje. Uklonjeno - isključeno. Ovo je vrlo logično, jer bez float-a rad kola gubi smisao.
Ako ne primenite struju, plovak se čvrsto zalepi za jedan od magnetnih stubova. Skrećem vam pažnju: ovo je tačno, kako i treba da bude. Plovak mora biti okrenut na ovu stranu. Počinje da se odbija tek kada je strogo u centru strukture. Ali dok elektronika ne radi, on neminovno pada na jedan od vrhova trga.
Regulator je dizajniran na sljedeći način: dvije simetrične polovice, dva diferencijalna pojačala, svaki prima signal od vlastitog Hall senzora i upravlja H - mostom, čije opterećenje je par solenoida.
Jedno od LM324 pojačala, na primjer, U1D, prima signal sa senzora J1, druga dva, U1B i U1C, služe kao pokretači za H-most formiran od tranzistori Q1, Q2, Q3, Q4. Sve dok je plovak u centru kvadrata, U1D pojačalo mora biti u ravnoteži i oba kraka H-mosta su zatvorena. Čim se plovak pomakne prema jednom od solenoida, signal sa senzora J1 se mijenja, neka polovina H-mosta se otvara, a solenoidi indukuju suprotna magnetna polja. Onaj najbliži plovku trebao bi ga odbiti. a što dalje – naprotiv, privlači. Kao rezultat toga, plovak se vraća tamo odakle je došao. Ako plovak odleti predaleko, druga ruka H-mosta će se otvoriti, polaritet napajanja para solenoida će se promijeniti, a plovak će opet otići u centar.
Druga dijagonala na tranzistorima Q6, Q7, Q8, Q9 radi na isti način. Naravno, ako zabrljate faziranje zavojnica ili ugradnju senzora, sve će biti potpuno drugačije, a uređaj neće raditi.
Ali ko vas sprečava da sve uradite kako treba?
Sada kada smo shvatili elektronsko kolo, problem sa podešavanjem je raščišćen.
Potrebno je fiksirati plovak u sredini, te ugraditi potenciometre R10 i R22 tako da su oba kraka oba H-mosta zatvorena. Pa, recimo, "popravi" - zanio sam se, vjerovatno možete rukama držati plovak, tačnije jednom rukom, a drugom rukom naizmjenično uvijati dva otpornika s više okreta. Kako se ispostavilo, ovi otpornici su višestruki s razlogom - doslovno pola okreta na jednom od njih, a podešavanje je izgubljeno. Odakle dolaze moje ruke je tajna, ali dodirom nisam mogao uočiti promjene u ponašanju plovka ovisno o položaju klizača potenciometra. Usuđujem se da sugerišem da je programer imao iste poteškoće, pa je stoga obezbedio dva takva skakača na ploči.
Vidite dva skakača gore lijevo i desno? Oni prekidaju strujni krug između para solenoida i H-mosta. Korist od njih je dvostruka: uklanjanjem jednog od skakača možete potpuno isključiti jednu od dijagonala, a uključivanjem ampermetra umjesto druge možete vidjeti u kakvom je stanju H-most druge dijagonale .
Kao lirsku digresiju, napominjem da ako su H-mostovi potpuno otvoreni na obje dijagonale, potrošena struja može doseći tri ampera. U takvim uslovima, Q5 tranzistoru će biti veoma teško da ostane živ. Srećom, kratko vrijeme izdržava takvo opterećenje, ali trebate uvrnuti dva otpornika s više okreta, a ne zna se unaprijed gdje.
Dakle, za preliminarno podešavanje, toplo preporučujem petljanje sa svakom dijagonalom posebno: drugu isključite kratkospojnikom kako Q5 ne bi dimio.
Budući da struja koja prolazi kroz solenoide može promijeniti smjer, Kinezi na farmi imaju takve ampermetre u kojima je strelica okomito u sredini skale. Zato se osjećaju dobro i ugodno: izvlače kratkospojnike, zabadaju ampermetre u praznine i mirno okreću otpornike dok strelice ne padnu na nulu.
Morao sam ostaviti jedan kratkospojnik otvoren i uključiti stari sovjetski tester u ampermetarskom režimu sa granicom mjerenja od 10 ampera u drugu prazninu. Ako bi se pokazalo da je struja obrnuta, tester je tupo skrenuo sa skale ulijevo, a ja sam strpljivo okretao vijak dok se tester ne vrati na nulu. To je jedini način da ga ispravno postavite. Tada je bilo moguće uključiti obje dijagonale i podesiti podešavanje, postižući maksimalnu stabilnost plovka. Također možete kontrolirati ukupnu struju koju troši uređaj: što je manja. što je postavka preciznija.
Iz navike sam odštampao telo Levitrona na 3D štampaču. Nije ispalo tako lijepo kao u gotovoj igrački za deset hiljada, ali mene je zanimao tehnički princip, a ne estetika.
izvor: www.habr.com