Papalapit na ang mga bakasyon ng Bagong Taon. At kung paano makarating sa Bagong Taon nang walang regalo, sa mga kamag-anak, kamag-anak at kaibigan. At sa parehong oras, ang lumang sinasabi na ang pinakamahusay na kasalukuyan ay isang regalo na ginawa ay hindi pa nawala ang kaugnayan nito gawin mo mismo. At bakit hindi, subukan nating gumawa ng isang tao ng isang orihinal na regalo ng Bagong Taon.
Iminungkahi na gawin ang pinakasimpleng Levitron tulad ng isang regalo. Ang magnetikong pagbawas ay palaging mukhang kahanga-hanga at nakakagulat. Gamit ang isang hindi nakikitang puwersa ng electromagnetic, itinaas namin at hawak ang isang maliit na magnet na neodymium. Ang salimbas na epekto ay nilikha sa pamamagitan ng pagtaas at pagbaba ng magnet sa isang napakaliit na saklaw ng taas, ngunit may isang mataas na dalas. Ngayon maaari kang gumawa ng tulad ng isang aparato sa iyong sarili. At para dito hindi kinakailangan na gumastos ng maraming pera at oras.
Sa artikulong ito, isinasaalang-alang namin ang pamamaraan at teknolohiya para sa paggawa ng magnetic levitron mula sa simple at murang mga sangkap.
Ang scheme ng aparato para sa magnetic levitation ipinakita sa ibaba.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparato
Gamit ang circuit na ito, ang likid na L1 ay lumilikha ng isang tiyak na larangan ng electromagnetic na humahawak ng permanenteng magnet sa timbang nito. Dahil ang posisyon ng balanse ay lubos na hindi matatag, isang awtomatikong kontrol at sistema ng pamamahala ay ginagamit upang hawakan ang magnet sa circuit. Ang sensor sa monitoring monitoring ay isang magnetically control sensor MD1, batay sa epekto ng Hall. Matatagpuan ito at naayos sa gitna ng likid, mula sa gilid ng pagtatrabaho.
Ang operasyon ng Hall sensor (MD1) ay binubuo sa pagbaba ng signal ng output (pin 3), hanggang sa pagsara, na may pagtaas sa static o dynamic na magnetic field. Sa pagbaba ng magnetic field, totoo ang kabaligtaran. Ang Hall sensor ay nagpapatakbo ng isang maliit na boltahe ng supply (4 ... 20 V) at mababang kasalukuyang (3 ... 20 mA), habang kinokontrol ang power transistor VT1.
Ang LED1 ay ginagamit para sa visual control sa pagpapatakbo ng aparato.
Ang VD2 diode ay nagbibigay ng mataas na bilis ng operasyon ng coil.
Ang pamamaraan ay gumagana tulad ng sumusunod.
Kapag binuksan mo ang aparato, ang kasalukuyang dumadaan sa likid ng L1 at ang bukas na transistor VT1.
Sa kasong ito, ang coil ay lumilikha ng isang magnetic field at nagsisimula upang maakit ang isang permanenteng pang-akit. Ang magnet ay naaakit sa electromagnet, ngunit tumataas, nahuhulog ito sa saklaw ng sensor ng posisyon (MD1) at inililipat ito sa magnetic field. Sa kasong ito, ang isang senyas ay inilalapat sa transistor VT1, na patayin ang electromagnet. Pagkatapos ang permanenteng magnet ay nagsisimulang mahulog, ngunit naiwan ang sensor sensitivity zone, muli itong lumiliko sa electromagnet. Sa kasong ito, ang magnet ay muling pinilit na lumipat sa electromagnet. Sa gayon, ang permanenteng magnet na patuloy na nag-oscillate sa paligid ng isang puntong tinukoy ng system.
Upang maiwasan ang permanenteng pang-akit mula sa pag-turn over sa mga oscillations, ang posisyon nito ay nagpapatatag, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-secure ng isang bagay mula sa ibaba. Kapag ang magnet ay lumilipas, nagbabago ang mga poste nito, na nakaharap sa sensor ng posisyon ng MD1 at ang circuit ay huminto sa pagtatrabaho, dahil ang sensor ay kinokontrol lamang ng timog na poste ng magnet.
Paggawa ng aparato
1. Ang batayan ng aparato ng Levitron ay tinutukoy ng isang electromagnet coil. Ang kanyang pagpipilian ay higit sa lahat matukoy ang disenyo ng aparato.
Ang coil ay maaaring gawin nang nakapag-iisa. Ito ay sapat na upang i-wind ang 500 ... 600 na pagliko ng enameled wire na may diameter na 0.3 ... 0.4 mm papunta sa tubo (mga 20 metro ng kawad ay kinakailangan). Upang ma-power ang tulad ng isang aparato, maaari kang gumamit ng isang power supply o charger na may boltahe na 5 - 9 volts.
Posible na gumamit ng isang umiiral na coil ng pang-industriya. Kasabay nito, kanais-nais na malaman ang na-rate na supply ng boltahe at upang pumili ng isang naaangkop na mapagkukunan ng kuryente sa hinaharap.
Sa aming kaso, para sa isang orihinal na regalo, kinakailangan ang isang compact na disenyo ng aparato, kaya napili ang isang maliit na laki ng relay coil.
2. Bilang karagdagan sa coil, kakailanganin namin ang isang transistor ng epekto ng patlang, halimbawa, IRFZ44N o isa pang katulad na MOSFET, muli, depende sa mga parameter ng ginamit na coil. Sa aming kaso, ginagamit ang IRF630 transistor, na nanatili sa isang piraso ng board pagkatapos ng pagtatapon ng mga kagamitan sa video.
Kailangan mo rin ng sensor ng Hall, halimbawa, i-type ang A3144, AH443 o isa pa, nagtatrabaho sa magkatulad na mga mode. Sa kasong ito, ang murang sensor na matatagpuan sa tindahan, ang modelo na HAL 508 UA-A-2-B-1-00, ay ginamit.
Sususahin namin ang aparato sa natitirang bahagi ng biniling mga bahagi ng radyo ayon sa diagram sa itaas.
3. Upang suriin at ayusin ang pagpapatakbo ng Levitron, tipunin namin ang kaliwang bahagi ng circuit sa itaas, maliban sa resistor R2 at may pagbabago sa nominal na halaga ng R3 hanggang 330 Ohms. Ang kanang bahagi ng circuit ay ang mapagkukunan ng kapangyarihan ng aparato, at sa bersyon na ito ay hindi kinakailangan. Ito ay mas maginhawa upang mag-ipon at subukan ang circuit sa isang unibersal na board ng circuit, ngunit dahil ang umiiral na transistor ay na-soldered na kasama ang heatsink sa isang piraso ng circuit board ng isang angkop na sukat, naibenta ko ang circuit sa tabi nito.
4. Pangkatin ang likid. Inilalagay namin ang sensor ng Hall at pansamantalang ayusin ito sa gitna ng butas, sa pinakadulo ibaba ng likid.
5. Pagsubok sa aparato. Inaayos namin ang coil sa isang tiyak na distansya mula sa ibabaw ng mesa. Pagkatapos nito, ang magnetic levitation aparato ay maaaring mapapagana. Dahil ang coil ng dating nabanggit na relay ay may isang paikot na pagtutol ng 210 Ohms at dinisenyo para sa DC boltahe ng 12V, ikinonekta namin ito sa naaangkop na mapagkukunan ng kuryente.
Pagkatapos ay kinakailangan upang matukoy kung aling panig ang mag-orient ng permanenteng neodymium magnet sa electromagnet. Binubuksan namin ang levitron (ang LED ay dapat na magaan) at dalhin ang magnet sa ilalim ng likid, mula sa gilid ng sensor ng Hall. Kung ang magnet ay naaakit sa coil at lumabas ang LED, ang magnet ay nakatuon nang tama, ngunit kung ang magnetic field ng coil ay itinutulak ito, pagkatapos ang magnet ay dapat i-on. Kung ang LED ay hindi lumabas, kapag kumokonekta sa magnet sa magkabilang panig, kinakailangan upang palitan ang mga dulo ng likid, i.e. palitan ang kanyang mga poste. Kung tama nang tama, kukunin ng electromagnetic na puwersa ang magnet at panatilihin ito sa hangin. Huwag kalimutan na patatagin ang posisyon ng magnet upang hindi ito lumipas sa panahon ng mga oscillations. Sa kasong ito, ginamit ang isang neodymium singsing na magnet na may diameter na 7 mm at isang kapal ng 1 mm, na kinuha mula sa isang micro earphone, ay ginamit. Upang patatagin ito, ang isang piraso ng insulating tape na nakadikit sa isang panig ng magnet ay sapat.
Tandaan Ang mga unang pagsubok sa coil na ito ay hindi matagumpay. Ang core ng relay coil ay nagpalakas ng magnetic field, ngunit din naimpluwensyahan nito ang impluwensya kapag ang coil ay naka-off. Sa panahon ng pag-setup, ang posisyon ng pang-akit ay hindi matatag o ang pang-akit ay naaakit sa core na patayin ang coil. Kapag tinanggal ang pangunahing mula sa likid, ang proseso ay nagpapatatag, tulad ng makikita sa larawan.
6. I-upgrade ang aparato. Ang mga karagdagang pagsusuri ay nagsiwalat ng ilang mga kapintasan. Una, ang pangangailangan para sa isang karagdagang mapagkukunan ng kapangyarihan, na nagpapataas ng pagiging kumplikado at laki at hindi nagdaragdag ng pagka-orihinal sa regalo. Pangalawa, sa pagtaas ng saklaw ng paglipad (distansya mula sa likid), kailangan mong dagdagan ang supply ng boltahe, at ito ay humahantong sa hindi kanais-nais na pagpainit ng coil
Posible, siyempre, upang manatili sa pagpipiliang ito, gamit ang mga pagkakataong nakuha. Nananatili lamang ito sa "pack" ang aparato sa isang disenteng kaso.
7. Maaari kang gumawa ng pangalawang bersyon ng aparato sa pamamagitan ng pagpapalit ng coil ng isang mas mataas na boltahe (ngunit may isang mas mababang kasalukuyang pagkonsumo) at gumawa ng isang karagdagang built-in na walang kapangyarihan na supply ng kuryente. Ang isang kumpletong diagram ng aparatong ito ay ibinigay sa simula ng artikulo.
Ang pangalawang bersyon ng coil mula sa isang na-import na relay ay idinisenyo para sa isang boltahe na 110 volts at may paikot-ikot na pagtutol ng 4700 Ohms. Kinumpleto namin ang aparato gamit ang mga bahagi ayon sa scheme.
8. Gumagawa kami ng isang walang kapangyarihan na supply ng kuryente (kanang bahagi ng circuit). Ito ay nagko-convert ng isang alternating kasalukuyang ng 220 volts sa boltahe na kailangan namin - mga 100 volts (tinukoy ng Zener diode VD3) ng isang maliit na direktang kasalukuyang (tinukoy ng kapasidad ng isang capacitor C3 ng uri K73-17). Ang ganitong PSU ay may mga pakinabang - isang simpleng circuit at maliit na sukat. Ngunit mayroon din itong disbentaha - mayroong panganib ng electric shock pagdating sa pakikipag-ugnay sa mga bahagi sa nakabukas na aparato. Gayunpaman, napapailalim sa mga regulasyon sa kaligtasan, ang kawalan ng paghihiwalay ng galvanic sa isang ganap na insulated na aparato ay magiging ligtas.
9. Tulad ng kaso para sa Levitron, ginagamit namin ang sukat sa sukat, isang kartutso mula sa isang sinusunog na ilaw na pag-save ng ilaw na ilaw at isang pabagu-bago na takip mula sa isang lampara ng LED. Naglalagay kami at bumubuo ng isang circuit sa board alinsunod sa mga panloob na sukat ng kartutso, na nagbebenta ng board sa mga terminal ng kartutso.
Dahil ang smoothing capacitor C2 ay hindi kasama sa cartridge, i-install ito sa board ng Levitron. Inaalis din namin ang radiator ng transistor, dahil sa isang mababang lakas ng pag-load ay opsyonal.
10. Pangkatin ang aparato sa kinatatayuan at pagsubok.
Sa kasong ito, ginamit ang isang singsing na neodymium magnet na may diameter na 10 mm at isang kapal ng 3 mm ang ginamit. Itakda ang sensor ng MD1 sa gitna ng likid at ayusin ito gamit ang isang piraso ng bula. Sa pamamagitan ng paglipat ng Hall sensor, nakamit namin ang isang matatag na pag-hover ng magnet sa maximum na distansya mula sa coil. Inaayos namin ang posisyon ng sensor na may kaugnayan sa coil.
11. Matapos i-set ang Levitron, tipunin at i-glue ang aparato. Upang mabigyan ang aparato ng isang mas malaking epekto ng isang lampara ng LED, maaari kang magdagdag ng permanenteng 2-3 sa mga LED na may paglilimita sa mga resistor sa loob ng lampshade. Upang matiyak ang pagwawaldas ng init, magbigay ng mga butas ng bentilasyon sa kartutso, kung hindi sila ibinigay para sa disenyo ng dating lampara.
Upang makalikha ng isang nakabalot na epekto, ang magnet ay maaaring magtago ng ilang uri ng magaan na pigura, halimbawa, ang balangkas ng isang tangkay.
