Ez a cikk arról szól, hogyan csináld magad Készíthet olyan érdekes eszközt, mint a Levitron. Valójában a levitron egy forgó teteje vagy más tárgy, amely a mágneses mező hatására az űrben szárnyal. A levitronok változatosak. A klasszikus modell állandó mágneseket és egy forgó tetejét használ. Forgás közben lebeg a mágnesek felett, mivel mágneses párna alakul ki az alatta.
A szerző úgy döntött, hogy kissé javítja a rendszert azáltal, hogy egy levitront építene a Arduino elektromágnesekkel. Ezeknek a módszereknek a használatával a tetőnek nem kell forognia, hogy a levegőbe szárnyaljon.
Egy ilyen eszköz különféle egyéb célokra felhasználható DIY. Például kiváló csapágy lehet, mivel benne gyakorlatilag nincs súrlódási erő. Ezen kívül egy ilyen házi készítésű termékkel különféle kísérleteket is végezhet, vagy barátokat játszhat.
Anyagok és eszközök a gyártáshoz:
- Arduino UNO mikrovezérlő;
- lineáris Hall érzékelő (a modell UGN3503UA);
- régi transzformátorok (tekercselőtekercsekhez);
- terepi tranzisztor, ellenállások, kondenzátorok és egyéb elemek (a névleges értékeket és a márkákat az ábra mutatja);
- vezetékek;
- forrasztópáka forrasztóval;
- 12 V tápegység;
- parafa;
- egy kis neodímium mágnes;
- forró ragasztó;
- A tekercselések és a házi test készítéséhez szükséges anyagok alapja.
A levitron gyártási folyamata:
Első lépés. Készítsen egy tekercset
A tekercs elektromágnes lesz, létrehoz egy mágneses teret, amely vonzza a tetejét. A tetején egy parafa található, amelyre neodímium mágnes van felszerelve. Parafa helyett használhat más anyagokat is, de nem túl nehéz.
A tekercsben levő fordulatok számát illetően a szerző nem említette ezt a számot, a tekercs a szemébe került. Ennek eredményeként az ellenállása körülbelül 12 ohm, magassága 10 mm, átmérője 30 mm, és a használt huzal vastagságának 0,3 mm-nek kell lennie. Nincs tekercs a magban, ha nehezebb tetejét kell készítenie, akkor a tekercs maggal is felszerelhető.
Második lépés A Hall érzékelő szerepe
Annak érdekében, hogy a teteje lebegjen a levegőben, ahelyett, hogy szorosan tapadna a mágnesszelephez, a rendszernek érzékelőre van szüksége, amely képes mérni a felső távolságot. Ilyen elemként Hall érzékelőt használunk. Ez az érzékelő nem csak egy állandó mágnes mágneses mezőjét képes detektálni, hanem meg tudja határozni a távolságot a fémtárgyaktól, mivel ezek az érzékelők maguk is elektromos mágneses mezőt hoznak létre.
Ennek az érzékelőnek köszönhetően a teteje mindig a megfelelő távolságban tartja a mágnesszelepet.
Amikor a teteje elmozdul a tekercsről, a rendszer növeli a feszültséget. Ezzel szemben, amikor a felső megközelíti a mágnesszelepet, a rendszer csökkenti a tekercs feszültségét és a mágneses mező gyengül.
Három kimenet van az érzékelőn, ez 5 V teljesítmény, valamint egy analóg kimenet. Ez utóbbi csatlakozik az Arduino ADC-hez.
Harmadik lépés Összeszereljük az áramkört és összeszereljük az elemeket
Házi készítésű testként használhat egy darab fát, amelyhez egyszerű rögzítőt kell készítenie a tekercs rögzítéséhez. elektronikus a rendszer nagyon egyszerű, mindent a képből lehet megérteni. Az elektronika 12 V-os forrásból működik, és mivel az érzékelőnek 5 V-ra van szüksége, egy speciális stabilizátoron keresztül csatlakozik, amely már be van építve az Arduino vezérlőbe. A maximális készülék kb. Amikor a felső felszáll, az áramfelvétel 0,3-0,4 A tartományba esik.
A mágnesszelep vezérlésére egy mezőhatású tranzisztor szolgál. Maga a mágnesszelep csatlakozik a J1 kimeneteihez, és a J2 csatlakozó első érintkezőjét csatlakoztatni kell a PWM Arduino-hoz. A diagram nem mutatja, hogyan kell a Hall érzékelőt csatlakoztatni az ADC-hez, de ezzel kapcsolatban nem lehet problémát.
Negyedik lépés Vezérlő firmware
A vezérlő programozásához a szükséges műveletekhez firmware-re van szükség. A program nagyon egyszerűen működik. Amikor az értékek a megengedett tartományon kívül esnek, a rendszer vagy megnöveli az áramot a maximálisra, vagy teljesen leáll. A firmware későbbi verzióiban lehetővé vált a tekercs feszültségének zökkenőmentes beállítása, így a teteje éles ingadozása megállt.
Ez minden, a házi termék készen áll. Az első indításkor a készülék működött, de hibákat fedeztek fel. Tehát például egy percnél hosszabb munka közben a tekercs és a tranzisztor nagyon felforrósodott. Ebben a tekintetben a jövőben telepítenie kell a radiátort a tranzisztorra, vagy hatalmasabbat kell felszerelnie. A tekercset szintén átszervezni kell, mivel megbízhatóbb konstrukcióval rendelkezik, mint csupán a huzaltekercsek forró ragasztóval.
Az áramforrás védelme érdekében a bemeneti áramkörökbe nagy kondenzátorokat kell bevezetni. A szerző első 1,5 A-os tápegysége 10 másodperc elteltével kiégett az erős áramerősség miatt.
A jövőben a teljes rendszert tervezik egy 5 V-os tápegységre helyezni.