En aquest article, tindrem en compte l'ompliment electrònic d'aquests dispositius, el principi de funcionament i el mètode de configuració. Fins ara, he vist descripcions de productes de fàbrica acabats, molt bonics i poc barats. En qualsevol cas, amb una cerca superficial, els preus comencen a partir de deu mil rubles. Ofereixo una descripció d'un kit xinès per a l'automuntatge per 1.5 mil.
En primer lloc, cal aclarir què es tractarà exactament. Hi ha una gran varietat de levitadors magnètics i la varietat d'implementacions específiques és sorprenent. Aquestes opcions, quan els imants permanents, a causa de les característiques del disseny, es troben amb els mateixos pols entre si, ara no interessen a ningú, però hi ha opcions més complicades. Per exemple com aquest:
El principi de funcionament s'ha descrit repetidament, per dir-ho breument: hi ha un imant permanent penjat al camp magnètic del solenoide, la força del qual depèn del senyal del sensor de sala.
El pol oposat de l'imant no es gira a causa del fet que està muntat en un model de globus terraqüi, la qual cosa desplaça notablement el centre de gravetat cap avall. El circuit electrònic del dispositiu és molt senzill i gairebé no cal configurar-lo.
Hi ha opcions per implementar aquest tipus de projectes a arduino, però això és de la sèrie "per què és senzill, quan pot ser difícil".
Aquest article està dedicat a una altra opció, on s'utilitza un estand en lloc d'una suspensió:
En lloc d'un globus terraqüi, és possible una flor, o una altra cosa, com diu la fantasia. S'ha establert la producció en sèrie d'aquestes joguines, però els preus no agradan a ningú. A la immensitat d'Ali Express, em vaig trobar amb aquest conjunt de peces,
que és l'ompliment electrònic de l'estand. El preu d'emissió és d'1,5 mil rubles, si es selecciona "Mètode del venedor".
Com a resultat de la comunicació amb el venedor, , i instruccions de configuració xineses. El que em va tocar especialment va ser que el venedor va facilitar un enllaç a un vídeo on l'especialista també ho explica tot detalladament en xinès. Mentrestant, l'estructura muntada requereix un ajust competent i minuciós, no és realista llançar-la "en moviment". És per això que vaig decidir enriquir la RuNet amb instruccions en rus.
Així doncs, en ordre. La placa de circuit imprès es va fer en un lloc molt bo, com va resultar, fins i tot té quatre capes, cosa que és completament innecessària. La mà d'obra és de primer nivell i la serigrafia està ben dibuixada i detallada. En primer lloc, és més convenient soldar els sensors Hall, i és molt important posicionar-los correctament. S'adjunta una foto de primer pla.
La superfície sensible dels sensors ha d'estar a la meitat de l'alçada dels solenoides.
El tercer sensor, que està corbat amb la lletra "G", es pot aixecar una mica més. La seva posició, per cert, no és especialment crítica: serveix per encendre automàticament l'alimentació.
Recomanaria muntar els solenoides de manera que els cables des del principi del bobinatge estiguin a la part superior. Així que s'aixequen de manera més uniforme i el risc d'un curtcircuit és menor. Quatre solenoides formen un quadrat, cal connectar les diagonals per parells. Al meu tauler, una diagonal estava marcada X1, Y1 i l'altra - X2, Y2.
No és el fet que et trobis amb el mateix. El principi és important: agafem la diagonal, connectem les conclusions internes de les bobines juntes, les externes, al circuit. Els camps magnètics creats per cadascun dels parells de bobines han de ser oposats.
S'han de fixar quatre columnes d'imants permanents perquè tots mirin en la mateixa direcció. Tant se val si és el pol nord o el pol sud, és important no estar en discòrdia.
Després d'això, tractem els detalls amb calma i els enganxem segons la serigrafia. L'estany i el xapat són excel·lents, soldar aquest tauler és un plaer.
Ara toca aprofundir en el funcionament del circuit electrònic.
El node J3 - U5A - Q5 es troba una mica per separat. L'element J3 és el sensor Hall més alt i amb cames doblegades. Això no és més que un dispositiu d'encesa automàtica. El sensor J3 determina el fet mateix de la presència d'un flotador sobre tota l'estructura. Posem el flotador: l'alimentació encès. Eliminat - desactivat. Això és molt lògic, perquè sense un flotador, el funcionament del circuit perd el seu sentit.
Si no apliqueu energia, el flotador s'enganxa fortament a una de les columnes magnètiques. Crido la vostra atenció: això és correcte, com hauria de ser. El flotador s'ha de girar cap a aquest costat. Comença a repel·lir-se només quan es troba estrictament al centre de l'estructura. Però mentre l'electrònica no funciona, inevitablement cau en un dels cims de la plaça.
El regulador està dissenyat de la següent manera: dues meitats simètriques, dos amplificadors diferencials, cadascun rep un senyal del seu propi sensor Hall i controla l'H - un pont, la càrrega del qual és un parell de solenoides.
Un dels amplificadors LM324, per exemple, U1D, rep el senyal del sensor J1, els altres dos, U1B i U1C, serveixen com a controladors per al pont H format pels transistors Q1, Q2, Q3, Q4. Mentre el flotador estigui al centre del quadrat, l'amplificador U1D ha d'estar en equilibri i els dos braços del pont H estan tancats. Tan bon punt el flotador es mou cap a un dels solenoides, el senyal del sensor J1 canvia, s'obre la meitat del pont H i els solenoides indueixen camps magnètics oposats. El més proper al flotador l'ha de repel·lir. i que és més - al contrari, atreure. Com a resultat, el flotador torna al lloc d'on venia. Si el flotador vola massa lluny, s'obrirà l'altre braç del pont H, la polaritat de la font d'alimentació del parell de solenoides canviarà i el flotador tornarà a anar al centre.
La segona diagonal dels transistors Q6, Q7, Q8, Q9 funciona de la mateixa manera. Per descomptat, si malmetre la fase de les bobines o la instal·lació dels sensors, tot serà completament diferent i el dispositiu no funcionarà.
Però qui t'impedeix fer-ho tot bé?
Ara que hem descobert el circuit electrònic, el problema amb la configuració s'ha aclarit.
Cal fixar el flotador al centre i instal·lar els potenciòmetres R10 i R22 de manera que els dos braços dels dos ponts en H estiguin tancats. Bé, diguem, "arreglar": em vaig deixar portar, probablement podeu subjectar el flotador amb les mans, més precisament, amb una mà, i amb l'altra mà girar alternativament dues resistències de múltiples voltes. Com va resultar, aquestes resistències són de diverses voltes per un motiu: literalment, mitja volta en una d'elles, i es perd la configuració. D'on surten les meves mans és un secret, però amb el tacte no he pogut detectar canvis en el comportament del flotador en funció de la posició de la corredissa del potenciòmetre. M'atreveixo a suggerir que el desenvolupador va experimentar les mateixes dificultats i, per tant, va proporcionar dos saltadors d'aquest tipus al tauler.
Veus els dos saltadors a la part superior esquerra i dreta? Trenquen el circuit entre el parell de solenoides i el pont H. Els avantatges d'ells són dobles: en treure un dels ponts, podeu desactivar completament una de les diagonals, i en encendre l'amperímetre en lloc de l'altra, podeu veure en quin estat es troba el pont H de l'altra diagonal. .
Com a digressió lírica, observo que si els ponts H estan completament oberts a les dues diagonals, el corrent consumit pot arribar als tres amperes. En aquestes condicions, serà molt difícil que el transistor Q5 es mantingui viu. Afortunadament, suporta aquesta càrrega durant un temps curt, però cal torçar dues resistències de múltiples voltes i no se sap per endavant on.
Així doncs, per a l'ajustament preliminar, us recomano encaridament jugar amb cada diagonal per separat: apagueu la segona amb un pont perquè el Q5 no fumi.
Com que el corrent que passa pels solenoides pot canviar de direcció, els xinesos tenen aquests amperímetres a la granja, en què la fletxa es troba verticalment al centre de l'escala. Per això se senten bé i còmodes: treuen els ponts, enganxen els amperímetres als trencaments i fan girar les resistències amb calma fins que les fletxes arribin a zero.
Vaig haver de deixar un pont obert i incloure un vell provador soviètic en mode amperímetre amb un límit de mesura de 10 amperes a l'altre buit. Si el corrent es va invertir, el provador es va baixar de l'escala cap a l'esquerra i vaig girar pacientment el cargol fins que el provador va tornar a zero. Aquesta és l'única manera de configurar-lo correctament. Després es va poder encendre les dues diagonals, i ajustar l'ajust, aconseguint la màxima estabilitat del flotador. També podeu controlar el corrent total consumit pel dispositiu: com menys sigui. com més precisa sigui la configuració.
Per costum, vaig imprimir el cos de Levitron en una impressora 3D. No va resultar tan bonic com a la joguina acabada per a deu mil, però m'interessava el principi tècnic, no l'estètica.
Font: www.habr.com