У овом чланку ћемо погледати електронски садржај таквих уређаја, принцип рада и начин конфигурације. До сада сам наилазио на описе готових фабричких производа, веома лепих, а не баш јефтиних. У сваком случају, уз брзу претрагу, цене почињу од десет хиљада рубаља. Нудим опис кинеског комплета за самомонтажу за 1.5 хиљада.
Пре свега, потребно је разјаснити о чему ће се тачно разговарати. Постоји велики избор магнетних левитатора, а разноликост специфичних имплементација је невероватна. Такве опције, када се трајни магнети, због дизајнерских карактеристика, налазе са сличним стубовима окренутим један према другом, данас никога не занимају, али постоје лукавије опције. На пример ово:
Принцип рада је више пута описан, укратко речено - у магнетном пољу соленоида виси трајни магнет, чији интензитет зависи од сигнала Холовог сензора.
Супротни пол магнета се не окреће због чињенице да је монтиран у лажни глобус, који приметно помера центар гравитације надоле. Електронско коло уређаја је веома једноставно и не захтева скоро никакву конфигурацију.
Постоје опције за имплементацију сличних пројеката на Ардуину, али ово је из серије „зашто учинити једноставним када може бити компликовано“.
Овај чланак је посвећен другој опцији, где се уместо суспензије користи постоље:
Уместо глобуса, могућ је цвет или нешто друго, како вам машта налаже. Успостављена је серијска производња таквих играчака, али цене никоме не пријају. У пространству Али Екпресс-а наишао сам на следећи сет делова:
што је електронско пуњење постоља. Тражена цена је 1,5 хиљада рубаља ако је изабран „метод продавца“.
На основу резултата комуникације са продавцем, , и упутства за подешавање на кинеском. Оно што ме је посебно дирнуло је то што је продавац дао линк до видео снимка где специјалиста све детаљно објашњава, такође на кинеском. У међувремену, састављена конструкција захтева компетентно и мукотрпно прилагођавање, није реално покренути је „у ходу“. Зато сам одлучио да РуНет обогатим упутствима на руском.
Дакле, редом. Штампана плоча је направљена на веома добром месту, испоставило се чак и четворослојна, што је потпуно непотребно. Квалитет израде је одличан и све је сито и детаљно исцртано. Пре свега, погодније је лемити Холове сензоре, а веома је важно да их правилно поставите. Фотографија из крупног плана је у прилогу.
Осетљива површина сензора треба да буде на половини висине соленоида.
Трећи сензор, који је закривљен словом „Г“, може се подићи мало више. Његов положај, иначе, није посебно критичан - служи за аутоматско укључивање напајања.
Препоручио бих монтирање соленоида тако да проводници са почетка намотаја буду на врху. На тај начин ће равномерније стајати и мањи је ризик од кратког споја. Четири соленоида формирају квадрат, потребно је повезати дијагонале у пару. На мојој плочи, једна дијагонала је била означена са Кс1,И1, а друга са ознаком Кс2,И2.
Није чињеница да ћете наићи на исту. Принцип је важан: узимамо дијагоналу, повезујемо унутрашње терминале калемова заједно, а спољне терминале повезујемо у коло. Магнетно поље које ствара сваки пар калемова мора бити супротно.
Четири стуба трајних магнета морају бити постављена тако да су сви окренути у истом правцу. Није битно да ли је северни или јужни пол, важно је да не будете недоследни.
Након тога, мирно се бавимо деловима и залепимо их према ситотиску. Каљисање и метализација су одлични, лемљење такве плоче је задовољство.
Сада је време да се удубимо у рад електронског кола.
Чвор Ј3 - У5А - К5 налази се мало одвојено. Елемент Ј3 је Халов сензор који је највиши и има закривљене ноге. Ово није ништа друго до аутоматски прекидач за напајање уређаја. Сензор Ј3 детектује саму чињеницу присуства пловка изнад целе структуре. Поставили смо пловак и укључили смо струју. Уклоњено - искључено. Ово је врло логично, јер без пловка рад кола постаје бесмислен.
Ако нема напајања, пловак ће се чврсто залепити за један од магнетних стубова. Имајте на уму: ово је тачно, тако треба да буде. Пловак треба окренути на ову страну. Почиње да се одгурује тек када је строго у центру структуре. Али док електроника не ради, он неизбежно пада на једно од врхова квадрата.
Регулатор је дизајниран овако: две симетричне половине, два диференцијална појачала, сваки прима сигнал од сопственог Холовог сензора и контролише Х-мост, чије оптерећење је пар соленоида.
Један од ЛМ324 појачала, на пример, У1Д, прима сигнал са сензора Ј1, друга два, У1Б и У1Ц, служе као покретачи Х-моста формираног од транзистори К1, К2, К3, К4. Све док је пловак у центру квадрата, У1Д појачало треба да буде у равнотежи и обе руке Х-моста затворене. Чим се пловак помери ка једном од соленоида, сигнал са сензора Ј1 се мења, нека половина Х-моста се отвара, а соленоиди индукују супротна магнетна поља. Онај који је ближи пловку треба да га одгурне. а који је даље – напротив, привлаче. Као резултат тога, пловак се враћа одакле је дошао. Ако пловак одлети превише уназад, друга рука Х-моста ће се отворити, поларитет напајања на пар соленоида ће се променити, а пловак ће се поново померити ка центру.
Друга дијагонала на транзисторима К6, К7, К8, К9 ради на потпуно исти начин. Наравно, ако забрљате фазирање калемова или уградњу сензора, све ће бити потпуно погрешно и уређај неће радити.
Али ко вас спречава да све правилно саставите?
Сада када разумемо електронско коло, проблем конфигурације је постао јаснији.
Потребно је фиксирати пловак у средини, а потенциометре Р10 и Р22 поставити тако да оба крака оба Х-моста буду затворена. Па, рецимо, "поправи" - занео сам се, вероватно можете држати пловак рукама, тачније, једном руком, а другом руком наизменично увијати два отпорника са више обртаја. Како се испоставило, ови отпорници су вишеструки са разлогом - буквално пола окрета на једном од њих, а подешавање је изгубљено. Одакле долазе моје руке је тајна, али на додир нисам могао да откријем промене у понашању пловка у зависности од положаја клизача потенциометра. Усуђујем се да сугеришем да је програмер доживео исте потешкоће, па је стога обезбедио два таква скакача на табли.
Видите ли два скакача горе лево и десно? Они прекидају струјни круг између пара соленоида и Х-моста. Корист од њих је двострука: уклањањем једног од џампера можете потпуно искључити једну од дијагонала, а укључивањем амперметра уместо друге, можете видети стање Х-моста друге дијагонале.
Као лирску дигресију, напомињем да ако су Х-мостови на обе дијагонале потпуно отворени, потрошена струја може достићи три ампера. У таквим условима транзистор К5 ће бити веома тешко да остане жив. На срећу, може издржати такво оптерећење за кратко време, али морате окренути два отпорника са више обртаја, а не знате унапред где.
Дакле, за прелиминарно подешавање, топло препоручујем да петљате са сваком дијагоналом посебно: искључите другу помоћу краткоспојника како К5 не би димио.
Пошто струја која пролази кроз соленоиде може да промени смер, Кинези имају амперметре у којима игла стоји вертикално на средини скале. И зато се осећају добро и удобно: извлаче скакаче, забадају амперметре у празнине и мирно окрећу отпорнике док стрелице не иду на нулу.
Морао сам да оставим један краткоспојник отворен, а у други процеп прикључим стари совјетски тестер у режиму амперметра са границом мерења од 10 ампера. Ако се испостави да је струја супротна, тестер је тупо скренуо са скале улево, а ја сам стрпљиво окретао завртањ док се тестер не врати на нулу. Ово је био једини начин да се изврши прелиминарна прилагођавања. Тада је било могуће укључити обе дијагонале и подесити подешавање, постижући максималну стабилност пловка. Такође можете контролисати укупну струју коју троши уређај: што је мања. што је тачније подешавање.
Из навике сам одштампао кућиште Левитрон на 3Д штампачу. Испало је не тако лепо као готова играчка за десет хиљада, али ме је занимао технички принцип, а не естетика.
Извор: ввв.хабр.цом