I denne artikel vil vi overveje den elektroniske påfyldning af sådanne enheder, driftsprincippet og konfigurationsmetoden. Indtil nu har jeg set beskrivelser af færdige fabriksprodukter, meget smukke og ikke særlig billige. Under alle omstændigheder, med en overfladisk søgning, starter priserne ved ti tusind rubler. Jeg tilbyder en beskrivelse af et kinesisk sæt til selvmontering til 1.5 tusind.
Først og fremmest er det nødvendigt at afklare, hvad der præcist vil blive diskuteret. Der er et stort udvalg af magnetiske levitatorer, og mangfoldigheden af specifikke implementeringer er fantastisk. Sådanne muligheder, når permanente magneter, på grund af designfunktioner, er placeret med de samme poler til hinanden, er nu af ingen interesse for nogen, men der er mere vanskelige muligheder. For eksempel sådan her:
Funktionsprincippet er blevet beskrevet gentagne gange, for at sige kort - der hænger en permanent magnet i magnetfeltet på solenoiden, hvis styrke afhænger af hallsensorens signal.
Magnetens modsatte pol vælter ikke på grund af, at den er monteret i en model af en globus, som mærkbart flytter tyngdepunktet ned. Enhedens elektroniske kredsløb er meget simpelt og behøver næsten ikke konfigureres.
Der er muligheder for at implementere sådanne projekter på arduino, men dette er fra serien "hvorfor er det enkelt, når det kan være svært".
Denne artikel er afsat til en anden mulighed, hvor et stativ bruges i stedet for et ophæng:
I stedet for en globus er en blomst mulig, eller noget andet, som fantasien fortæller. Der er etableret serieproduktion af sådant legetøj, men priserne glæder ingen. I det store Ali Express stødte jeg på sådan et sæt dele,
som er den elektroniske fyldning af standen. Udstedelsesprisen er 1,5 tusind rubler, hvis "Sælgers metode" er valgt.
Som et resultat af kommunikation med sælger, , og kinesiske opsætningsinstruktioner. Det, der især rørte mig, var, at sælgeren gav et link til en video, hvor specialisten også fortæller alt i detaljer på kinesisk. I mellemtiden kræver den samlede struktur kompetent og omhyggelig justering, det er ikke realistisk at lancere den "på farten". Derfor besluttede jeg at berige RuNet med instruktioner på russisk.
Altså i rækkefølge. Printpladen blev lavet et rigtig godt sted, som det viste sig, har det endda fire lag, hvilket er helt unødvendigt. Håndværket er i top, og silketryk er godt tegnet og detaljeret. Først og fremmest er det mere praktisk at lodde Hall-sensorerne, og det er meget vigtigt at placere dem korrekt. Et nærbillede er vedhæftet.
Den følsomme overflade af sensorerne skal være i halvdelen af solenoidernes højde.
Den tredje sensor, som er buet med bogstavet "G", kan hæves lidt højere. Dens position er i øvrigt ikke særlig kritisk - den tjener til automatisk at tænde for strømmen.
Jeg vil anbefale at montere solenoiderne, så ledningerne fra starten af viklingen er ovenpå. Så de står mere jævnt op, og risikoen for kortslutning er mindre. Fire solenoider danner en firkant, det er nødvendigt at forbinde diagonalerne i par. På mit bræt var den ene diagonal markeret X1,Y1, og den anden - X2,Y2.
Ikke det faktum, at du vil støde på det samme. Princippet er vigtigt: vi tager diagonalen, vi forbinder de interne konklusioner af spolerne sammen, de eksterne - ind i kredsløbet. De magnetiske felter, der skabes af hvert af spolparrene, skal være modsatte.
Fire søjler af permanente magneter skal fastgøres, så de alle ser i samme retning. Det er lige meget om det er nord- eller sydpolen, det er vigtigt ikke at være uenige.
Herefter beskæftiger vi os roligt med detaljerne og klæber dem efter silketryk. Fortinning og plettering er fremragende, at lodde et sådant bræt er en fornøjelse.
Nu er det tid til at dykke ned i driften af det elektroniske kredsløb.
Noden J3 - U5A - Q5 er placeret lidt adskilt. Element J3 er den Hall-sensor, der er højest og på bøjede ben. Dette er intet andet end en automatisk tændingsenhed. Sensor J3 bestemmer selve tilstedeværelsen af en flyder over hele strukturen. Vi sætter flyderen - strømmen tændt. Fjernet - slukket. Dette er meget logisk, for uden en flyder mister driften af kredsløbet sin betydning.
Hvis du ikke tilfører strøm, klæber flyderen tæt til en af magnetsøjlerne. Jeg henleder Deres opmærksomhed: Dette er korrekt, som det burde være. Flyderen skal vendes til denne side. Det begynder kun at afvise, når det er strengt i midten af strukturen. Men mens elektronikken ikke virker, falder han uundgåeligt på en af pladsens toppe.
Regulatoren er designet som følger: to symmetriske halvdele, to differentialforstærkere, hver modtager et signal fra sin egen Hall-sensor og styrer H - en bro, hvis belastning er et par solenoider.
En af LM324-forstærkerne, for eksempel U1D, modtager signalet fra sensoren J1, de to andre, U1B og U1C, tjener som drivere for H-broen dannet af transistorerne Q1, Q2, Q3, Q4. Så længe flyderen er i midten af firkanten, skal U1D-forstærkeren være i balance og begge arme på H-broen er lukkede. Så snart flyderen bevæger sig mod en af solenoiderne, ændres signalet fra sensor J1, halvdelen af H-broen åbner sig, og solenoiderne inducerer modsatte magnetfelter. Den, der er tættest på flyderen, skal afvise den. og som er yderligere - tværtimod at tiltrække. Som et resultat går flyderen tilbage til hvor den kom fra. Hvis flyderen flyver for langt tilbage, vil den anden arm på H-broen blive åbnet, polariteten af strømforsyningen til parret af solenoider vil ændre sig, og svømmeren vil igen gå til midten.
Den anden diagonal på transistorerne Q6, Q7, Q8, Q9 fungerer på samme måde. Selvfølgelig, hvis du ødelægger faseringen af spolerne eller installationen af sensorerne, vil alt være helt anderledes, og enheden vil ikke fungere.
Men hvem forhindrer dig i at få alt rigtigt?
Nu hvor vi har fundet ud af det elektroniske kredsløb, er problemet med indstillingen løst.
Det er nødvendigt at fastgøre flyderen i midten og indstille skyderne på potentiometrene R10 og R22, så begge arme på begge H-broer er lukkede. Nå, lad os sige, "fix" - jeg blev spændt, du kan sikkert holde flyderen med dine hænder, mere præcist, med den ene hånd, og dreje to multi-turn modstande på skift med den anden hånd. Som det viste sig, er disse modstande multi-turn af en grund - bogstaveligt talt en halv omgang på en af dem, og indstillingen flyver. Hvor mine hænder vokser fra er en hemmelighed, men ved berøring kunne jeg ikke fange ændringerne i flyderens adfærd afhængigt af potentiometerskyderens position. Jeg vover at foreslå, at udvikleren oplevede de samme vanskeligheder, og derfor sørgede for to sådanne jumpere på brættet.
Se de to jumpere øverst til venstre og højre? De bryder kredsløbet mellem parret af solenoider og H-broen. Fordelene ved dem er dobbelte: Ved at fjerne en af jumperne kan du helt slukke for en af diagonalerne, og ved at tænde for amperemeteret i stedet for den anden kan du se, hvilken tilstand H-broen på den anden diagonal er i .
Som en lyrisk digression bemærker jeg, at hvis H-broerne er helt åbne på begge diagonaler, kan den forbrugte strøm nå op på tre ampere. Under sådanne forhold vil det være meget svært for Q5-transistoren at holde sig i live. Heldigvis tåler den sådan en belastning i kort tid, men du skal vride to multi-turn modstande, og det vides ikke på forhånd hvor.
Så for den foreløbige tuning anbefaler jeg kraftigt at fifle med hver diagonal separat: Sluk for den anden med en jumper, så Q5 ikke ryger.
Da strømmen, der går gennem solenoiderne, kan ændre retning, har kineserne sådanne amperemeter på gården, hvor pilen er lodret i midten af skalaen. Derfor føler de sig godt og behageligt: de trækker jumperne ud, stikker amperemetrene ind i pauserne og drejer roligt modstandene, indtil pilene går til nul.
Jeg var nødt til at lade den ene jumper stå åben og inkludere en gammel sovjetisk tester i amperemetertilstand med en målegrænse på 10 ampere i den anden spalte. Hvis strømmen viste sig at være vendt, gik testeren sløvt af skalaen til venstre, og jeg drejede tålmodigt skruen, indtil testeren vendte tilbage til nul. Det er den eneste måde at få det sat rigtigt op. Derefter var det muligt at slå begge diagonaler til og justere justeringen, hvilket opnåede maksimal stabilitet af flyderen. Du kan også kontrollere den samlede strøm, der forbruges af enheden: jo mindre er den. jo mere præcis er indstillingen.
Af vane printede jeg Levitron-kroppen på en 3D-printer. Det blev ikke så smukt som i det færdige legetøj til ti tusinde, men jeg var interesseret i det tekniske princip, ikke æstetik.
Kilde: www.habr.com