Magnetická levitácia - čo to je a ako je to možné. Urob si sám Levitron s riadeným závesom Ako si vyrobiť elektromagnetický levitujúci mechanizmus svojpomocne

Levitácia(z lat. Levitas„ľahkosť, ľahkosť“) – fyzikálny jav, pri ktorom sa objekt bez viditeľnej opory vznáša v priestore bez toho, aby sa dotkol pevného povrchu. Ľudia si tento jav často spájajú s mágiou, duchmi, UFO a inými neuveriteľnými javmi.
Na druhej strane je levitácia relatívne jednoduchým fyzikálnym javom pre kovové predmety v magnetickom poli.

Navrhujem, aby ste sa zoznámili so zariadením, na ktoré je určené levitácia kovových predmetov. Princíp fungovania je jednoduchý. Na to, aby predmet visel v priestore, je potrebné namiesto permanentného magnetu použiť elektromagnet riadený elektronickým obvodom tak, aby sa kovový predmet akoby vznášal v určitej vzdialenosti od elektromagnetu. Polohu objektu v priestore sleduje optická dvojica, ktorá pozostáva z infračervenej fotografie a LED diód. Ak sa objekt zdvihne príliš vysoko, potom bude fotodióda menej osvetlená - zníži sa prúd vinutím elektromagnetu a zníži sa aj jeho príťažlivá sila. Ak objekt spadne príliš nízko, fotodióda bude viac osvetlená, zvýši sa prúd cez vinutie elektromagnetu a zvýši sa jeho príťažlivá sila.

Ryža. 1 Schéma elektromagnetického levitačného zariadenia

Riadiaci obvod magnetické levitačné zariadenia(obr. 1) využíva operačný zosilňovač 1458 alebo 4558 (op amp) a výkonný MOSFET s chladičom. Referenčné napätie sa odoberá z deliča R3-R4 a privádza sa na neinvertujúci vstup 3 operačného zosilňovača. Riadené napätie je privádzané z deliča R2-VD2 na vstup 2 OU. Pri miernej zmene napätia na R2-VD2 sa objaví signál nesúladu, ktorý sa opakovane zosilňuje a mení napätie na tranzistore VT1.

Elektromagnet môže byť navinutý na ráme veľkého starého relé. Cievka obsahuje 1200 závitov drôtu s priemerom 0,4-0,5 mm. Železné jadro má priemer 8-10 mm.

Neexistujú žiadne špeciálne kritériá pre použitú fotodiódu, môžete použiť model, ktorý máte po ruke. Ale keďže sa ich charakteristiky líšia, odpor R1 nastavuje presnú činnosť obvodu pre dané parametre fotodiódy.

Ak máte problémy so stabilitou zariadenia (objekt vibruje), možno budete musieť zmeniť časovú konštantu slučky. K tomu je potrebné experimentálne zvoliť hodnotu kondenzátora C1, od 22 mikrofarád do 1 mikrofaradu, kým obvod nezačne pracovať stabilne.

Myšlienka tejto lekcie bola inšpirovaná projektom crowdfundingovej platformy Kickstarter s názvom „Air Bonsai“, skutočne krásnym a tajomným projektom, ktorý vytvorili Japonci.

Ale každá hádanka sa dá vysvetliť pohľadom dovnútra. V skutočnosti ide o magnetickú levitáciu, keď zhora levituje objekt a obvodom ovládaný elektromagnet. Pokúsme sa spoločne zrealizovať tento záhadný projekt.

Zistili sme, že obvod zariadenia Kickstarter bol pomerne zložitý, bez akéhokoľvek mikrokontroléra. Neexistoval spôsob, ako nájsť jeho analógové obvody. V skutočnosti, ak sa pozriete bližšie, princíp levitácie je celkom jednoduchý. Potrebujeme, aby sa magnetická časť „vznášala“ nad inou magnetickou časťou. Hlavnou ďalšou prácou bolo zabezpečiť, aby levitujúci magnet nespadol.

Bol tu tiež návrh, že robiť to s Arduinom je v skutočnosti oveľa jednoduchšie, ako sa snažiť prísť na schému japonského zariadenia. V skutočnosti sa všetko ukázalo oveľa jednoduchšie.

Magnetická levitácia pozostáva z dvoch častí: základnej časti a plávajúcej (levitujúcej) časti.

Základňa

Táto časť je v spodnej časti, ktorá pozostáva z magnetu na vytvorenie kruhového magnetického poľa a elektromagnetov na ovládanie tohto magnetického poľa.

Každý magnet má dva póly: severný a južný. Experimenty ukazujú, že protiklady sa priťahujú a podobné póly odpudzujú. Štyri valcové magnety sú umiestnené v štvorci a majú rovnakú polaritu a vytvárajú kruhové magnetické pole smerom nahor, aby vytlačili akýkoľvek magnet, ktorý má medzi sebou rovnaký pól.

Elektromagnety sú vo všeobecnosti štyri, sú umiestnené do štvorca, dva symetrické magnety sú pár a ich magnetické pole je vždy opačné. Snímač Hallovho efektu a obvod riadia elektromagnety. Prúdom cez ne vytvárame na elektromagnetoch opačné póly.

plávajúca časť

Položka obsahuje magnet vznášajúci sa nad základňou, ktorý môže niesť malý kvetináč alebo iné predmety.

Horný magnet je zdvihnutý magnetickým poľom spodných magnetov, pretože majú rovnaké póly. Spravidla však má tendenciu padať a ťahať k sebe. Aby sa zabránilo prevráteniu a spadnutiu vrchnej časti magnetu, elektromagnety vytvoria magnetické polia, ktoré zatlačia alebo potiahnu, aby vyvážili plávajúcu časť vďaka senzoru Hallovho efektu. Elektromagnety sú ovládané dvoma osami X a Y, pričom horný magnet je udržiavaný vyvážený a plávajúci.

Elektromagnety sa nedajú ľahko ovládať a vyžadujú PID regulátor, ktorý je podrobne diskutovaný v ďalšom kroku.

Krok 2: PID regulátor (PID)

Z Wikipédie: "Proporcionálne integrálno-derivačný (PID) regulátor je zariadenie v regulačnej slučke so spätnou väzbou. Používa sa v automatických riadiacich systémoch na generovanie riadiaceho signálu s cieľom získať potrebnú presnosť a kvalitu prechodového procesu. PID regulátor generuje riadiaci signál, ktorý je súčtom troch členov, z ktorých prvý je úmerný rozdielu medzi vstupným signálom a signálom spätnej väzby (chybový signál), druhý je integrál signálu chyby, tretí je derivácia chybového signálu.

Jednoducho povedané: „PID regulátor vypočíta hodnotu „chyby“ ako rozdiel medzi nameraným [Vstupom] a požadovaným nastavením. Regulátor sa snaží minimalizovať chybu úpravou [výstup]."

Takže poviete PID, čo má merať (vstup), akú hodnotu chcete a premennú, ktorá pomôže mať túto hodnotu na výstupe. PID regulátor potom upraví výstup tak, aby sa vstup rovnal nastaveniu.

Napríklad: v aute máme tri hodnoty (Input, Set, output) budú - rýchlosť, požadovaná rýchlosť a uhol plynového pedálu, resp.

V tomto projekte:

1. Vstupom je aktuálna hodnota z Hallovho senzora v reálnom čase, ktorá sa priebežne aktualizuje, keď sa poloha plávajúceho magnetu v reálnom čase mení.
2. Požadovaná hodnota je hodnota z Hallovho snímača, ktorá sa meria, keď je plávajúci magnet v rovnovážnej polohe v strede základne magnetov. Tento index je pevný a v priebehu času sa nemení.
3. Výstupný signál je rýchlosť ovládania elektromagnetov.

Vďaka komunite Arduino za napísanie knižnice PID, ktorá sa veľmi ľahko používa. Viac informácií o Arduino PID nájdete na oficiálnej stránke Arduina. Musíme použiť pár PID regulátorov pod Arduino, jeden pre os X a jeden pre os Y.

Krok 3: Príslušenstvo

Zoznam komponentov na lekciu je slušný. Nižšie je uvedený zoznam komponentov, ktoré by ste si mali kúpiť pre tento projekt, pred začatím sa uistite, že máte všetko. Niektoré komponenty sú veľmi obľúbené a pravdepodobne ich nájdete vo vlastnom sklade alebo doma.

Krok 4: Nástroje

Tu je zoznam najčastejšie používaných nástrojov:

• spájkovačka
• Ručná píla
• multimeter
• Vŕtajte
• Osciloskop (voliteľný, môžete použiť multimeter)
• Stolná vŕtačka
• Horúce lepidlo
• Kliešte

Krok 5: Operačný zosilňovač LM324, ovládač L298N a SS495a

Operačný zosilňovač LM324

Operačné zosilňovače (operačné zosilňovače) patria medzi najdôležitejšie, široko používané a najuniverzálnejšie obvody, ktoré sa dnes používajú.

Na zosilnenie signálu z hall senzora používame op amp, ktorého účelom je zvýšiť citlivosť, aby arduino bez problémov rozpoznalo zmenu magnetického poľa. Zmena niekoľkých mV na výstupe hallového snímača sa po prechode zosilňovačom môže v Arduine zmeniť o niekoľko stoviek jednotiek. Je to potrebné na zabezpečenie hladkej a stabilnej prevádzky PID regulátora.

Bežný operačný zosilňovač, ktorý sme si vybrali, je LM324, je lacný a môžete si ho kúpiť v každom obchode s elektronikou. LM324 má 4 interné zosilňovače, ktoré umožňujú flexibilné použitie, avšak tento projekt potrebuje iba dva zosilňovače, jeden pre os X a jeden pre os Y.

Modul L298N

Dvojitý H-mostík L298N sa zvyčajne používa na ovládanie rýchlosti a smeru dvoch jednosmerných motorov alebo na jednoduchý pohon jedného bipolárneho krokového motora. L298N je možné použiť s motormi od 5 do 35 V DC.

Nechýba ani zabudovaný 5V regulátor, takže ak je napájacie napätie do 12V, môžete pripojiť aj 5V napájanie z dosky.

Tento projekt využíva L298N na pohon dvoch párov elektromagnetických cievok a využíva 5V výstup na napájanie Arduina a Hallovho senzora.

Pinout modulu:

• Výstup 2: pár elektromagnetov X
• Výstup 3: pár elektromagnetov Y
• Vstupné napájanie: DC 12V vstup
• GND: Zem
• Výstup 5V: 5V pre Arduino a hall senzory
• EnA: Povolenie signálu PWM pre výstup 2
• In1: Povoliť pre výstup 2
• In2: Povoliť pre výstup 2
• In3: Povoliť pre výstup 3
• In4: Povoliť pre výstup 3
• EnB: Povolenie signálu PWM pre Out3

Pripojenie k Arduinu: Potrebujeme odstrániť 2 prepojky na pinoch EnA a EnB, potom pripojiť 6 pinov In1, In2, In3, In4, EnA, EnB k Arduinu.

SS495a Hallov senzor

SS495a je lineárny snímač s hallovým efektom s analógovým výstupom. Upozorňujeme na rozdiel medzi analógovým výstupom a digitálnym výstupom, v tomto projekte nemôžete použiť snímač s digitálnym výstupom, má iba dva stavy 1 alebo 0, takže nemôžete merať výstup magnetických polí.

Analógový senzor bude mať za následok rozsah napätia 250 až Vcc, ktorý môžete prečítať pomocou analógového vstupu Arduina. Na meranie magnetického poľa v osi X aj Y sú potrebné dva Hallove senzory.

Krok 6: Neodymové NdFeB (neodymové železo bórové) magnety

Z Wikipédie: "Neodym je chemický prvok, kov vzácnych zemín strieborno-bielej farby so zlatým odtieňom. Patrí do skupiny lantanoidov. Na vzduchu ľahko oxiduje. Objavil ho v roku 1885 rakúsky chemik Karl Auer von Welsbach.Používa sa ako zložka zliatin s hliníkom a horčíkom pre lietadlá - a raketovú vedu.

Neodym je feromagnetický kov (predovšetkým vykazuje antiferomagnetické vlastnosti), čo znamená, že podobne ako železo ho možno zmagnetizovať, aby sa z neho stal magnet. Ale jeho Curieova teplota je 19K (-254°C), takže vo svojej najčistejšej forme sa jeho magnetizmus prejaví len pri extrémne nízkych teplotách. Avšak zlúčeniny neodýmu s prechodnými kovmi, ako je železo, môžu mať Curieho teploty vysoko nad izbovou teplotou a tie sa používajú na výrobu neodymových magnetov.

Silný je slovo používané na opis neodýmového magnetu. Nemôžete použiť feritové magnety, pretože ich magnetizmus je príliš slabý. Neodymové magnety sú oveľa drahšie ako feritové magnety. Na základňu sú použité malé magnety, na plávajúcu/levitujúcu časť veľké magnety.

Pozornosť! Pri používaní neodýmových magnetov musíte byť opatrní, pretože ich silný magnetizmus vám môže ublížiť, prípadne môžu poškodiť dáta na vašom pevnom disku či iných elektronických zariadeniach, ktoré sú ovplyvnené magnetickými poľami.

Poradenstvo! Dva magnety môžete oddeliť horizontálnym potiahnutím, nemôžete ich oddeliť v opačnom smere, pretože ich magnetické pole je príliš silné. Sú tiež veľmi krehké a ľahko sa zlomia.

Krok 7: Pripravte základňu

Použili sme malý terakotový črepník, ktorý sa zvyčajne používa na pestovanie sukulentov alebo kaktusov. Môžete tiež použiť keramický hrniec alebo drevený hrniec, ak sú vhodné. Pomocou 8mm vrtáka vytvorte otvor na dne hrnca, ktorý slúži na uchytenie DC zásuvky.

Krok 8: 3D tlač plávajúcej časti

Ak máte 3D tlačiareň, skvelé. Máte možnosť s tým urobiť všetko. Ak nie je tlačiareň - nezúfajte, pretože. môžete využiť lacnú službu 3D tlače, ktorá je momentálne veľmi populárna.

Pre rezanie laserom sú súbory aj v archíve vyššie - súbor AcrylicLaserCut.dwg (toto je autocad). Akrylová časť slúži na podopretie magnetov a elektromagnetov, zvyšok slúži na zakrytie povrchu terakotového hrnca.

Krok 9: Príprava modulu Hallovho senzora SS495a

Rozdeľte rozloženie PCB na dva kusy, jeden kus na pripevnenie Hallovho senzora a druhý k obvodu LM324. Pripojte dva magnetické snímače kolmo na PCB. Pomocou tenkých drôtov spojte dva kolíky snímačov VCC dohromady, to isté urobte s kolíkmi GND. Výstupné kontakty samostatne.

Krok 10: Obvod operačného zosilňovača

Prispájkujte päticu a odpory k doske plošných spojov podľa schémy, pričom dbajte na to, aby ste dva potenciometre umiestnili rovnakým smerom pre ľahšiu kalibráciu neskôr. Pripojte LM324 ku konektoru a potom pripojte dva výstupy modulu Hallovho senzora k obvodu operačného zosilňovača.

Pripojte dva výstupné vodiče LM324 k Arduinu. 12V vstup na 12V vstup modulu L298N, 5V výstup modulu L298N na 5V potenciometer.

Krok 11: Zostavenie elektromagnetov

Elektromagnety namontujte na akrylovú dosku, sú upevnené v štyroch otvoroch blízko stredu. Utiahnite skrutky, aby ste zabránili pohybu. Pretože elektromagnety sú v strede symetrické, sú vždy na opačných póloch, takže vodiče na vnútornej strane elektromagnetov sú spojené dohromady a vodiče na vonkajšej strane elektromagnetov sú pripojené k L298N.

Pretiahnite vodiče pod akrylovou doskou cez priľahlé otvory, aby ste sa pripojili k L298N. Medený drôt je pokrytý izolačnou vrstvou, takže ho musíte odstrániť nožom, než ich budete môcť spájať.

Krok 12: Modul snímača a magnety

Na upevnenie modulu snímača medzi solenoidy použite horúce lepidlo, pričom si všimnite, že každý snímač musí byť štvorcový s dvoma solenoidmi, jedným vpredu a jedným vzadu. Pokúste sa kalibrovať dva senzory čo najviac centrálne, aby sa neprekrývali, vďaka čomu bude senzor najefektívnejší.

Ďalším krokom je zostavenie akrylových magnetov. Spojením dvoch magnetov D15 * 4 mm a magnetu D15 * 3 mm dohromady, aby vytvorili valec, spôsobí, že magnety a elektromagnety budú v rovnakej výške. Zostavte magnety medzi páry elektromagnetov, všimnite si, že póly vzostupných magnetov musia byť rovnaké.

Krok 13: DC napájací konektor a L298N 5V výstup

Spájkujte DC napájací konektor dvoma drôtmi a použite teplom zmršťovacie hadičky. Pripojený DC napájací konektor k vstupu modulu L298N, jeho 5V výstup bude napájať Arduino.

Krok 14: L298N a Arduino

Pripojte modul L298N k Arduinu podľa schémy vyššie:

L298N → Arduino
5V → VCC
GND → GND
EnA → 7
B1 → 6
B2 → 5
B3 → 4
B4 → 3
EnB → 2

Krok 15: Programátor Arduino Pro Mini

Keďže Arduino pro mini nemá USB na sériový port, budete musieť pripojiť externý programátor. FTDI Basic bude slúžiť na programovanie (a napájanie) Pro Mini.

1. Stručný popis

Ukázalo sa toto:

2.Funkčný diagram

Elektromagnetické snímače umiestnené na koncoch cievky vytvárajú napätie úmerné úrovni magnetickej indukcie. Pri absencii vonkajšieho magnetického poľa budú tieto napätia rovnaké bez ohľadu na veľkosť prúdu cievky.

Ak je v blízkosti spodného snímača permanentný magnet, riadiaca jednotka vygeneruje signál úmerný poľu magnetu, zosilní ho na požadovanú úroveň a prenesie ho do PWM na riadenie prúdu cez cievku. Dochádza teda k spätnej väzbe a cievka vygeneruje také magnetické pole, ktoré udrží magnet v rovnováhe so silami gravitácie.

Všetko sa ukázalo ako nezrozumiteľné, skúsim to inak:
- Chýba magnet - indukcia na koncoch cievky je rovnaká - signál zo snímačov je rovnaký - riadiaca jednotka dáva minimálny signál - cievka pracuje na plný výkon;
- Priblížili magnet - indukcia je veľmi odlišná - signály zo snímačov sú veľmi odlišné - riadiaca jednotka vydá maximálny signál - cievka sa úplne vypne - nikto nedrží magnet a začne padať;
- Beckons padá - vzďaľuje sa od cievky - zmenšuje sa rozdiel signálov zo snímačov - riadiaca jednotka znižuje výstupný signál - zvyšuje sa prúd cievkou - zvyšuje sa indukcia cievky - magnet sa začína priťahovať;
- Beckons sa priťahuje - približuje sa k cievke - zväčšuje sa rozdiel signálov zo snímačov - riadiaca jednotka zvyšuje výstupný signál - znižuje sa prúd cievkou - znižuje sa indukcia cievky - magnet začína klesať;
- Zázrak - magnet nepadá a nie je priťahovaný - alebo skôr padá a je priťahovaný niekoľko tisíckrát za sekundu - to znamená, že vzniká dynamická rovnováha - magnet jednoducho visí vo vzduchu.

3. Dizajn

Na plastovom ráme D36x48 je pevne navinutých 78 metrov medeného smaltovaného drôtu s priemerom 0,6 mm, cca 600 otáčok. Podľa výpočtov pri odpore 4,8 ohmov a napájaní 12V bude prúd 2,5A, výkon 30W. Je to potrebné pre výber externého napájacieho zdroja. (V skutočnosti sa ukázalo, že je to 6,0 Ohm, sotva odrezali viac drôtu, skôr ušetrili na priemere.)

Vo vnútri cievky je vložené oceľové jadro z dverného závesu s priemerom 20 mm. Snímače sú na svojich koncoch upevnené horúcim lepidlom, ktoré musí byť orientované rovnakým smerom.

Cievka so snímačmi je namontovaná na hliníkovom pásovom držiaku, ktorý je zase pripevnený k puzdru, vo vnútri ktorého je riadiaca doska.

Na puzdre je LED, vypínač a elektrická zásuvka.

Externý zdroj (GA-1040U) je braný s výkonovou rezervou a poskytuje prúd až 3,2A pri 12V.

Ako levitujúci predmet je použitý magnet N35H D15x5 s nalepenou plechovkou od Coca-Coly. Hneď musím povedať, že plná nádoba nie je dobrá, takže na koncoch urobíme otvory tenkým vrtákom, vypustíme cenný nápoj (môžete piť, ak sa nebojíte čipov) a na horný krúžok prilepíme magnet.

4.Schématická schéma

Signály zo snímačov U1 a U2 sú privádzané do operačného zosilňovača OP1/4, zapojeného podľa diferenciálneho obvodu. Horný snímač U1 je pripojený na invertujúci vstup, spodný U2 je pripojený k neinvertnému vstupu, to znamená, že signály sú odčítané a na výstupe OP1 / 4 dostaneme napätie úmerné iba úrovni magnetickej indukcie. vytvorený permanentným magnetom v blízkosti spodného snímača U2.

Kombinácia prvkov C1, R6 a R7 je vrcholom tejto schémy a umožňuje dosiahnuť efekt úplnej stability, magnet bude visieť vo svojich dráhach. Ako to funguje? Jednosmerná zložka signálu prechádza cez delič R6R7 a je zoslabená 11-krát. Variabilná zložka prechádza cez filter C1R7 bez útlmu. Odkiaľ pochádza variabilná zložka? Konštantná časť závisí od polohy magnetu v blízkosti spodného snímača, premenná časť vzniká v dôsledku kmitov magnetu okolo rovnovážneho bodu, t.j. zo zmeny polohy v čase, t.j. z rýchlosti. Zaujíma nás, že magnet je stacionárny, t.j. jeho rýchlosť bola rovná 0. V riadiacom signáli teda máme dve zložky - konštanta je zodpovedná za polohu a premenná je zodpovedná za stabilitu tejto polohy.
Ďalej je pripravený signál zosilnený OP1/3. Pomocou premenlivého odporu P2 sa počas fázy ladenia nastavuje potrebné zosilnenie na dosiahnutie rovnováhy v závislosti od konkrétnych parametrov magnetu a cievky.

Na OP1 / 1 je zostavený jednoduchý komparátor, ktorý vypne PWM a tým aj cievku, keď v blízkosti nie je žiadny magnet. Veľmi pohodlná vec, ak je magnet odstránený, nemusíte vyberať napájací zdroj zo zásuvky. Úroveň spúšťania sa nastavuje premenným odporom P1.

Ďalej sa riadiaci signál privedie na modulátor U3 šírky impulzov. Rozsah výstupného napätia je 12V, frekvencia výstupných impulzov je nastavená hodnotami C2, R10 a P3 a pracovný cyklus závisí od úrovne vstupného signálu na vstupe DTC.
PWM riadi spínanie výkonového tranzistora T1, ktorý zase riadi prúd cez cievku.

LED1 LED nie je možné osadiť, ale dióda SD1 je potrebná na odvádzanie prebytočného prúdu a zamedzenie prepätia v momentoch, keď je cievka vypnutá kvôli fenoménu samoindukcie.

NL1 je naša domáca cievka, ktorej je venovaná samostatná sekcia.

Výsledkom je, že v rovnovážnom režime bude obraz vyzerať takto: U1_OUT=2,9V, U2_OUT=3,6V, OP1/4_OUT=0,7V, U3_IN=1,8V, T1_OPEN=25%, NL1_CURR=0,5A.

Pre názornosť aplikujem grafy prenosovej charakteristiky, frekvenčnej odozvy a fázovej odozvy a oscilogramy na výstupe PWM a cievky.

5. Výber komponentov

Nakoľko sa používajú snímače magnetického poľa U1 a U2, analógové Hallove snímače SS496A s lineárnou charakteristikou do 840 gaussov, je to pre náš prípad to pravé. Pri použití analógov s inou citlivosťou budete musieť upraviť zisk o OP1 / 3, ako aj skontrolovať úroveň maximálnej indukcie na koncoch vašej cievky (v našom prípade s jadrom dosahuje 500 gaussov) , aby sa snímače pri špičkovom zaťažení nezasýtili.

OP1 je štvornásobný operačný zosilňovač LM324N. Keď je cievka vypnutá, vydáva 20 mV namiesto nuly na výstupe 14, ale je to celkom prijateľné. Hlavnou vecou je nezabudnúť si vybrať z množstva 100K odporov, ktoré sú v skutočnej hodnote najbližšie k inštalácii ako R1, R2, R3, R4.

Hodnoty C1, R6 a R7 boli vybrané metódou pokus-omyl ako najlepšia možnosť pre stabilizáciu magnetov rôznych kalibrov (testovali sa magnety N35H D27x8, D15x5 a D12x3). Pomer R6 / R7 možno ponechať tak, ako je, a hodnotu C1 možno v prípade problémov zvýšiť na 2-5 mikrofarád.

Pri použití veľmi malých magnetov nemusíte získať dostatočný zisk, v takom prípade znížte hodnotu R8 na 500 ohmov.

D1 a D2 sú obyčajné usmerňovacie diódy 1N4001, tu bude stačiť každá.

Ako pulzno-šírkový modulátor U3 sa používa bežný čip TL494CN. Pracovná frekvencia sa nastavuje prvkami C2, R10 a P3 (podľa schémy 20 kHz). Optimálny rozsah je 20-30 kHz, pri nižšej frekvencii sa objavuje píšťalka cievky. Namiesto R10 a P3 môžete jednoducho vložiť odpor 5,6K.

T1 je IRFZ44N tranzistor s efektom poľa, ktorýkoľvek iný z rovnakej série bude stačiť. Pri výbere iných tranzistorov môže byť potrebné nainštalovať radiátor, riadiť sa minimálnymi hodnotami odporu kanála a náboja brány.
SD1 je VS-25CTQ045 Schottkyho dióda, tu som ju chytil s veľkou rezervou, bežná vysokorýchlostná dióda postačí, ale asi sa bude veľmi zahrievať.

LED1 žltá LED L-63YT, tu, ako sa hovorí, chuť a farba, môžete ich trochu viac nastaviť, aby všetko žiarilo viacfarebnými svetlami.

U4 je 5V regulátor napätia L78L05ACZ na napájanie senzorov a operačného zosilňovača. Pri použití externého zdroja s prídavným 5V výstupom sa bez neho zaobídete, ale kondenzátory je lepšie nechať.

6.Záver

7. Vylúčenie zodpovednosti

.
V tomto článku nám Konstantin, workshop How-todo, ukáže, ako vyrobiť levitron.

Takže levitron. Princíp fungovania tejto pribludy je jednoduchý, ako samorezná skrutka. Pomocou elektromagnetu zdvihneme do vzduchu kus nejakého magnetického materiálu. Na vytvorenie efektu stúpania sa elektromagnet zapína a vypína vysokou frekvenciou.

To znamená, že zdvihneme a hodíme magnetickú vzorku.

Schéma takéhoto zariadenia je prekvapivo jednoduchá a nie je ťažké ju zopakovať. Tu je schéma.

Hallov senzor, mam tento A3144, da sa aj vymenit za podobny.
Medený vinutý smaltovaný drôt s priemerom 0,3 0,4 mm, 20 metrov.Autor má drôt 0,36 mm.

Prejdime k montáži. Najprv musíte vyrobiť kartónovú cievku pre telo budúceho elektromagnetu.
Parametre cievky sú nasledovné:
Priemer vnútornej objímky 6 mm, šírka návinovej vrstvy cca 23 mm a priemer lícníc s okrajom cca 25 mm.