Αυτό το άρθρο θα μιλήσει για το πώς το κάνετε μόνοι σας Μπορείτε να κάνετε μια τέτοια ενδιαφέρουσα συσκευή όπως το Levitron. Στην πραγματικότητα, ένα λεβιτρόνιο είναι μια περιστρεφόμενη κορυφή ή άλλο αντικείμενο που ανεβαίνει στο διάστημα λόγω της δράσης ενός μαγνητικού πεδίου. Τα Levitrons είναι διαφορετικά. Το κλασσικό μοντέλο χρησιμοποιεί ένα σύστημα μόνιμων μαγνητών και μια περιστρεφόμενη κορυφή. Περνά πάνω από τους μαγνήτες κατά τη διάρκεια της περιστροφής λόγω του σχηματισμού ενός μαγνητικού μαξιλαριού κάτω.
Ο συγγραφέας αποφάσισε να βελτιώσει το σύστημα λίγο με την οικοδόμηση ενός λενιτρονίου με βάση Arduino χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνήτες. Χρησιμοποιώντας αυτές τις μεθόδους, η κορυφή δεν χρειάζεται να περιστρέφεται για να ανέβει στον αέρα.
Μια τέτοια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορα άλλα σπιτικό. Παραδείγματος χάριν, μπορεί να είναι μια εξαιρετική σχέση, δεδομένου ότι δεν υπάρχουν πρακτικά δυνάμεις τριβής σε αυτό. Επίσης, σε ένα τέτοιο σπιτικό προϊόν, μπορείτε να διεξάγετε διάφορα πειράματα, καλά, ή να παίξετε φίλους.
Υλικά και εργαλεία για την κατασκευή:
- μικροελεγκτής Arduino UNO,
- γραμμικός αισθητήρας Hall (το μοντέλο UGN3503UA);
- παλιούς μετασχηματιστές (για ρόλους περιέλιξης),
- τρανζίστορ επιδράσεων πεδίου, αντιστάσεις, πυκνωτές και άλλα στοιχεία (οι διαβαθμίσεις και οι μάρκες εμφανίζονται στο διάγραμμα) ·
- σύρματα.
- συγκολλητικό σίδερο με συγκολλητικό υλικό,
- 12V παροχή ρεύματος?
- φελλό.
- ένας μικρός μαγνήτης νεοδυμίου.
- θερμή κόλλα ·
- Η βάση για την περιέλιξη πηνίων και υλικών για τη δημιουργία ενός σπιτιού.
Η διαδικασία παραγωγής της λεβιτόνης:
Πρώτο βήμα. Κάνετε ένα πηνίο
Το πηνίο θα είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης, θα δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο που θα προσελκύσει την κορυφή. Ως κορυφή θα υπάρχει ένας φελλός στον οποίο συνδέεται ένας μαγνήτης νεοδυμίου. Αντί του φελλού, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλα υλικά, αλλά όχι πολύ βαριά.
Όσο για τον αριθμό των στροφών στο πηνίο, εδώ ο συγγραφέας δεν ανέφερε τέτοιο σχήμα, το πηνίο πήγαινε στο μάτι. Ως αποτέλεσμα, η αντοχή του ήταν περίπου 12 ohm, ύψος 10 mm, διάμετρος 30 mm και το πάχος του χρησιμοποιούμενου σύρματος θα πρέπει να είναι 0,3 mm. Δεν υπάρχει πυρήνας στο πηνίο, αν χρειάζεται να κάνετε μια βαρύτερη κορυφή, τότε το πηνίο μπορεί να είναι εξοπλισμένο με έναν πυρήνα.
Βήμα δεύτερο Ο ρόλος του αισθητήρα Hall
Προκειμένου η κορυφή να ανέβει στον αέρα, αντί να κολλήσει σφιχτά στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το σύστημα χρειάζεται έναν αισθητήρα που μπορεί να μετρήσει την απόσταση προς τα πάνω. Ως τέτοιο στοιχείο χρησιμοποιείται ένας αισθητήρας Hall. Αυτός ο αισθητήρας είναι ικανός να ανιχνεύει το μαγνητικό πεδίο όχι μόνο μόνιμου μαγνήτη, αλλά μπορεί επίσης να καθορίσει την απόσταση από οποιαδήποτε μεταλλικά αντικείμενα, αφού αυτοί οι ίδιοι αισθητήρες δημιουργούν ηλεκτρικό μαγνητικό πεδίο.
Χάρη σε αυτόν τον αισθητήρα, η κορυφή κρατιέται πάντα στη σωστή απόσταση από την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.
Όταν η κορυφή αρχίζει να απομακρύνεται από το πηνίο, το σύστημα αυξάνει την τάση. Αντίθετα, όταν η κορυφή προσεγγίζει μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, το σύστημα μειώνει την τάση στο πηνίο και το μαγνητικό πεδίο εξασθενεί.
Υπάρχουν τρεις έξοδοι στον αισθητήρα, αυτή είναι η ισχύς 5V, καθώς και μια αναλογική έξοδος. Ο τελευταίος συνδέεται με το ADC του Arduino.
Βήμα τρίτο Συγκεντρώνουμε το κύκλωμα και εγκαθιστούμε όλα τα στοιχεία
Ως σώμα για σπιτική εργασία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κομμάτι ξύλου, στο οποίο πρέπει να φτιάξετε ένα απλό στήριγμα για την τοποθέτηση του πηνίου. Ηλεκτρονικά το σχέδιο είναι αρκετά απλό, όλα μπορούν να γίνουν κατανοητά από την εικόνα. Το ηλεκτρονικό λειτουργεί από μια πηγή 12V και αφού ο αισθητήρας χρειάζεται 5V, συνδέεται μέσω ενός ειδικού σταθεροποιητή, ο οποίος είναι ήδη ενσωματωμένος στον ελεγκτή Arduino. Η μέγιστη συσκευή καταναλώνει περίπου ένα αμπέρ. Όταν η κορυφή ανεβαίνει, η κατανάλωση ρεύματος κυμαίνεται από 0,3-0,4 Α.
Για τον έλεγχο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Το ίδιο το σωληνοειδές είναι συνδεδεμένο στις εξόδους του J1 και η πρώτη επαφή του συνδέσμου J2 πρέπει να συνδεθεί με το PWM Arduino. Το διάγραμμα δεν δείχνει τον τρόπο σύνδεσης του αισθητήρα Hall με το ADC, αλλά δεν πρέπει να υπάρχουν προβλήματα με αυτό.
Βήμα τέσσερα Εργαλείο ελέγχου ελεγκτή
Για να προγραμματίσετε τον ελεγκτή για τις απαραίτητες ενέργειες, απαιτείται υλικολογισμικό. Το πρόγραμμα λειτουργεί πολύ απλά. Όταν οι τιμές αρχίσουν να πέφτουν εκτός της επιτρεπόμενης περιοχής, το σύστημα είτε αυξάνει το ρεύμα στο μέγιστο, είτε κλείνει εντελώς. Σε μεταγενέστερες εκδόσεις του υλικολογισμικού, έγινε δυνατή η ομαλή ρύθμιση της τάσης στο πηνίο, έτσι οι αιχμηρές διακυμάνσεις της κορυφής σταμάτησαν.
Αυτό είναι όλο, το σπιτικό προϊόν είναι έτοιμο. Κατά την πρώτη εκκίνηση, η συσκευή λειτούργησε, αλλά ανακαλύφθηκαν κάποιες ατέλειες. Έτσι, για παράδειγμα, όταν εργάζονταν για περισσότερο από 1 λεπτό, το πηνίο και το τρανζίστορ άρχισαν να ζεσταίνονται. Από αυτή την άποψη, στο μέλλον, θα πρέπει να εγκαταστήσετε ένα ψυγείο στο τρανζίστορ ή να βάλετε ένα πιο ισχυρό. Το πηνίο θα χρειαστεί επίσης να επανασχεδιαστεί, έχοντας βρει έναν πιο αξιόπιστο σχεδιασμό από απλά πηνία συρμάτων με ζεστή κόλλα.
Προκειμένου να προστατευθεί η πηγή ισχύος, πρέπει να παρέχονται μεγάλοι πυκνωτές στα κυκλώματα εισόδου. Η πρώτη τροφοδοσία 1,5 A του συγγραφέα έκαψε μετά από 10 δευτερόλεπτα εξαιτίας ισχυρών υπερτάσεων ισχύος.
Στο μέλλον, προγραμματίζεται η μεταφορά ολόκληρου του συστήματος σε τροφοδοσία ισχύος 5V.