Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét việc điền điện tử của các thiết bị đó, nguyên tắc hoạt động và phương pháp cấu hình. Cho đến bây giờ, tôi đã thấy những mô tả về các sản phẩm đã hoàn thành của nhà máy, rất đẹp và không rẻ lắm. Trong mọi trường hợp, với một tìm kiếm lướt qua, giá bắt đầu từ mười nghìn rúp. Tôi cung cấp một mô tả về một bộ Trung Quốc để tự lắp ráp với giá 1.5 nghìn.
Trước hết, cần phải làm rõ chính xác những gì sẽ được thảo luận. Có rất nhiều loại máy bay từ trường và sự đa dạng của các cách triển khai cụ thể thật đáng kinh ngạc. Các tùy chọn như vậy, khi các nam châm vĩnh cửu, do các đặc điểm thiết kế, được đặt ở cùng cực với nhau, hiện không được ai quan tâm, nhưng có nhiều tùy chọn phức tạp hơn. Ví dụ như thế này:
Nguyên tắc hoạt động đã được mô tả nhiều lần, có thể nói ngắn gọn - có một nam châm vĩnh cửu treo trong từ trường của cuộn dây điện từ, cường độ của nó phụ thuộc vào tín hiệu của cảm biến hội trường.
Cực đối diện của nam châm không bị lật do nó được gắn theo mô hình quả địa cầu làm dịch chuyển trọng tâm xuống một cách rõ rệt. Mạch điện tử của thiết bị rất đơn giản và hầu như không cần cấu hình.
Có các tùy chọn để thực hiện các dự án như vậy trên arduino, nhưng đây là từ loạt bài “tại sao nó đơn giản, khi nó có thể khó”.
Bài viết này được dành cho một tùy chọn khác, trong đó giá đỡ được sử dụng thay vì hệ thống treo:
Thay vì một quả địa cầu, có thể có một bông hoa, hoặc một thứ gì đó khác, như câu chuyện tưởng tượng. Việc sản xuất hàng loạt những đồ chơi như vậy đã được thiết lập, nhưng giá cả không làm hài lòng bất kỳ ai. Trong sự rộng lớn của Ali Express, tôi đã bắt gặp một tập hợp các bộ phận như vậy,
đó là sự lấp đầy điện tử của giá đỡ. Giá phát hành là 1,5 nghìn rúp, nếu chọn "Phương thức của người bán".
Là kết quả của giao tiếp với người bán, , và hướng dẫn thiết lập tiếng Trung. Điều khiến tôi đặc biệt xúc động là người bán đã cung cấp một liên kết đến một video trong đó chuyên gia cũng kể chi tiết mọi thứ bằng tiếng Trung. Trong khi đó, cấu trúc lắp ráp đòi hỏi sự điều chỉnh có năng lực và tỉ mỉ, việc khởi chạy nó “khi đang di chuyển” là không thực tế. Đó là lý do tại sao tôi quyết định làm phong phú thêm RuNet bằng các hướng dẫn bằng tiếng Nga.
Vì vậy, theo thứ tự. Bảng mạch in được làm ở một nơi rất tốt, hóa ra nó thậm chí còn có bốn lớp, điều này hoàn toàn không cần thiết. Tay nghề là đỉnh cao và bản in lụa được vẽ đẹp và chi tiết. Trước hết, việc hàn các cảm biến Hall sẽ thuận tiện hơn và điều rất quan trọng là phải định vị chúng một cách chính xác. Một bức ảnh cận cảnh được đính kèm.
Bề mặt nhạy cảm của cảm biến phải bằng một nửa chiều cao của solenoids.
Cảm biến thứ ba, được làm cong với chữ "G", có thể được nâng lên cao hơn một chút. Nhân tiện, vị trí của nó không đặc biệt quan trọng - nó dùng để tự động bật nguồn.
Tôi khuyên bạn nên lắp các cuộn dây điện từ sao cho các dây dẫn từ đầu cuộn dây ở trên cùng. Vì vậy, chúng đứng vững hơn và nguy cơ đoản mạch ít hơn. Bốn solenoids tạo thành một hình vuông, cần phải kết nối các đường chéo theo cặp. Trên bảng của tôi, một đường chéo được đánh dấu X1,Y1 và đường chéo kia - X2,Y2.
Không phải thực tế là bạn sẽ đi qua như vậy. Nguyên tắc rất quan trọng: chúng tôi lấy đường chéo, chúng tôi kết nối các kết luận bên trong của các cuộn dây với nhau, bên ngoài - vào mạch. Từ trường do mỗi cặp cuộn dây tạo ra phải ngược nhau.
Bốn cột nam châm vĩnh cửu phải được cố định sao cho tất cả chúng đều nhìn về cùng một hướng. Không quan trọng là cực bắc hay nam cực, quan trọng là không được bất hòa.
Sau đó, chúng tôi bình tĩnh xử lý các chi tiết và dán chúng theo bản in lụa. Đóng hộp và mạ là tuyệt vời, hàn một bảng như vậy là một niềm vui.
Bây giờ là lúc để đi sâu vào hoạt động của mạch điện tử.
Nút J3 - U5A - Q5 nằm hơi tách biệt. Phần tử J3 là cảm biến Hall cao nhất và có chân cong. Đây không gì khác hơn là một thiết bị bật nguồn tự động. Cảm biến J3 xác định thực tế về sự hiện diện của phao trên toàn bộ cấu trúc. Chúng tôi đặt phao - bật nguồn. Đã xóa - tắt. Điều này rất hợp lý, bởi vì không có phao, hoạt động của mạch sẽ mất đi ý nghĩa.
Nếu bạn không cấp nguồn, phao sẽ dính chặt vào một trong các cột từ tính. Tôi thu hút sự chú ý của bạn: điều này là chính xác, như nó phải vậy. Phao phải được quay sang bên này. Nó chỉ bắt đầu đẩy lùi khi nó ở đúng tâm của cấu trúc. Nhưng trong khi các thiết bị điện tử không hoạt động, anh ta chắc chắn sẽ rơi xuống một trong những đỉnh của hình vuông.
Bộ điều chỉnh được thiết kế như sau: hai nửa đối xứng, hai bộ khuếch đại vi sai, mỗi bộ nhận tín hiệu từ cảm biến Hall của chính nó và điều khiển cầu H - cầu, tải của nó là một cặp solenoids.
Ví dụ, một trong các bộ khuếch đại LM324, U1D, nhận tín hiệu từ cảm biến J1, hai bộ còn lại, U1B và U1C, đóng vai trò điều khiển cầu H được hình thành bởi các bóng bán dẫn Q1, Q2, Q3, Q4. Miễn là phao nằm ở trung tâm của hình vuông, bộ khuếch đại U1D phải ở trạng thái cân bằng và cả hai nhánh của cầu H đều đóng. Ngay khi phao di chuyển về phía một trong các cuộn dây điện từ, tín hiệu từ cảm biến J1 thay đổi, một nửa cầu H mở ra và các cuộn dây điện từ tạo ra từ trường ngược lại. Người gần phao nhất sẽ đẩy lùi nó. và đó là xa hơn - ngược lại, để thu hút. Kết quả là, phao quay trở lại nơi xuất phát của nó. Nếu phao bay ngược lại quá xa, nhánh còn lại của cầu H sẽ mở ra, cực của nguồn điện của cặp solenoids sẽ thay đổi và phao sẽ lại đi vào tâm.
Đường chéo thứ hai trên các bóng bán dẫn Q6, Q7, Q8, Q9 hoạt động theo cách tương tự. Tất nhiên, nếu bạn làm rối loạn pha của cuộn dây hoặc cài đặt cảm biến, mọi thứ sẽ hoàn toàn khác và thiết bị sẽ không hoạt động.
Nhưng ai đang ngăn cản bạn làm đúng mọi thứ?
Bây giờ chúng tôi đã tìm ra mạch điện tử, vấn đề với cài đặt đã được giải quyết.
Cần cố định phao ở giữa, lắp chiết áp R10 và R22 sao cho cả hai tay của cả hai cầu H đều đóng. Chà, giả sử, "sửa" - Tôi đã quá hứng thú, có lẽ bạn có thể cầm phao bằng tay, chính xác hơn là bằng một tay và tay kia lần lượt vặn hai điện trở nhiều vòng. Hóa ra, những điện trở này có nhiều vòng quay là có lý do - theo đúng nghĩa đen là nửa lượt bật một trong số chúng và cài đặt sẽ bị mất. Bàn tay của tôi đến từ đâu là một bí mật, nhưng khi chạm vào, tôi không thể phát hiện ra những thay đổi trong hoạt động của phao tùy thuộc vào vị trí của thanh trượt chiết áp. Tôi dám gợi ý rằng nhà phát triển cũng gặp phải những khó khăn tương tự nên đã cung cấp hai nút nhảy như vậy trên bảng.
Xem hai jumper ở trên cùng bên trái và bên phải? Chúng ngắt mạch giữa cặp cuộn dây điện từ và cầu H. Lợi ích của chúng là gấp đôi: bằng cách loại bỏ một trong các nút nhảy, bạn có thể tắt hoàn toàn một trong các đường chéo và bằng cách bật ampe kế thay vì cái kia, bạn có thể thấy cầu H của đường chéo kia đang ở trạng thái nào .
Như một sự lạc đề trữ tình, tôi lưu ý rằng nếu các cầu H mở hoàn toàn trên cả hai đường chéo, thì dòng điện tiêu thụ có thể đạt tới ba ampe. Trong những điều kiện như vậy, bóng bán dẫn Q5 sẽ rất khó tồn tại. May mắn thay, nó chịu được tải như vậy trong một thời gian ngắn, nhưng bạn cần phải vặn hai điện trở nhiều vòng, và không biết trước ở đâu.
Vì vậy, để điều chỉnh sơ bộ, tôi thực sự khuyên bạn nên thao tác riêng với từng đường chéo: tắt đường chéo thứ hai bằng một nút nhảy để Q5 không bốc khói.
Vì dòng điện đi qua các cuộn dây điện từ có thể thay đổi hướng, nên người Trung Quốc có những ampe kế như vậy trong trang trại, trong đó mũi tên nằm thẳng đứng ở giữa thang đo. Đó là lý do tại sao họ cảm thấy dễ chịu và thoải mái: họ rút jumper ra, cắm ampe kế vào các khoảng trống và bình tĩnh xoay các điện trở cho đến khi các mũi tên về không.
Tôi phải để hở một nút nhảy và đưa một máy kiểm tra cũ của Liên Xô ở chế độ ampe kế có giới hạn đo là 10 ampe vào khoảng trống còn lại. Nếu dòng điện bị đảo ngược, máy kiểm tra sẽ lệch thang đo sang trái một cách buồn tẻ và tôi kiên nhẫn vặn vít cho đến khi máy kiểm tra trở về số không. Đó là cách duy nhất để thiết lập đúng. Sau đó, có thể bật cả hai đường chéo và điều chỉnh mức điều chỉnh, đạt được độ ổn định tối đa của phao. Bạn cũng có thể kiểm soát tổng dòng điện mà thiết bị tiêu thụ: càng ít thì càng tốt. thiết lập càng chính xác.
Theo thói quen, tôi đã in thân máy Levitron trên máy in 3D. Nó không đẹp như trong món đồ chơi hoàn thiện với giá mười nghìn đô la, nhưng tôi quan tâm đến nguyên tắc kỹ thuật chứ không phải tính thẩm mỹ.
Nguồn: www.habr.com