En este artículo, consideraremos el relleno electrónico de dichos dispositivos, el principio de funcionamiento y el método de configuración. Hasta ahora, me he encontrado con descripciones de productos de fábrica terminados, muy hermosos y no muy baratos. En cualquier caso, con una búsqueda rápida, los precios comienzan en diez mil rublos. Ofrezco una descripción de un kit chino para autoensamblar por 1.5 mil.
En primer lugar, es necesario aclarar qué se discutirá exactamente. Hay muchos levitadores magnéticos, y la variedad de implementaciones específicas es sorprendente. Estas opciones, cuando los imanes permanentes se ubican en los mismos polos entre sí debido a características estructurales, ahora no son de interés para nadie, pero hay opciones más complicadas. Por ejemplo, esto:
El principio de funcionamiento se ha descrito repetidamente, en resumen: hay un imán permanente que cuelga en el campo magnético del solenoide, cuya intensidad depende de la señal del sensor hall.
El imán no voltea el polo opuesto debido al hecho de que está montado en un maniquí del globo, desplazando notablemente el centro de gravedad hacia abajo. El circuito electrónico del dispositivo es muy simple y casi no necesita ser configurado.
Hay opciones para la implementación de tales proyectos en arduino, pero esto es de la serie "¿Por qué es fácil, cuándo es difícil".
Este artículo está dedicado a otra opción, donde en lugar de una suspensión, se utiliza un soporte:
En lugar de un globo, es posible una flor, o algo más, como sugiere la fantasía. Se establece la producción en serie de tales juguetes, pero los precios no complacen a nadie. En las extensiones de Ali Express, conocí tal conjunto de detalles,
que es un puesto de llenado electrónico. El precio de emisión es de 1.5 mil rublos si se selecciona "Método del vendedor".
Basado en los resultados de la comunicación con el vendedor,
logré obtener un diagrama del dispositivo e instrucciones para configurarlo en chino. Lo que me conmovió especialmente, el vendedor proporcionó un enlace al video, donde el especialista cuenta todo en detalle también en chino. Mientras tanto, el diseño ensamblado requiere un ajuste competente y minucioso, no es realista lanzarlo sobre la marcha. Es por eso que decidí enriquecer el Runet con instrucciones en ruso.
Entonces, en orden. La placa de circuito se hizo en un lugar muy bueno, ya que resultó que era incluso de cuatro capas, lo cual es completamente innecesario. La calidad de la mano de obra en altura y la serigrafía están pintadas de manera inteligente y detallada. En primer lugar, es más conveniente soldar los sensores Hall, y es muy importante organizarlos correctamente. Se adjunta una foto de primer plano.
La superficie sensible de los sensores debe ser la mitad de la altura de los solenoides.
El tercer sensor, que está curvado con la letra "G", puede elevarse un poco más alto. Su posición, por cierto, no es particularmente crítica: sirve para encender automáticamente el poder.
Recomendaría montar los solenoides para que las conclusiones del comienzo del devanado estén en la parte superior. Por lo tanto, se ponen de pie de manera más uniforme y el riesgo de circuito es menor. Cuatro solenoides forman un cuadrado, es necesario conectar las diagonales en pares. En mi tablero, una diagonal fue designada X1, Y1 y la otra - X2, Y2.
No es el hecho de que te encuentres igual. El principio es importante: tomamos la diagonal, conectamos los cables internos de las bobinas, los externos en el circuito. Los campos magnéticos generados por cada uno de los pares de bobinas deben ser opuestos.
Se deben fijar cuatro columnas de imanes permanentes para que todos miren en la misma dirección. No importa, polo norte o sur, es importante no estar en desacuerdo.
Después de eso, tratamos con calma los detalles y los pegamos de acuerdo con la serigrafía. El estañado y la metalización son excelentes, soldar esta placa es un placer.
Ahora es el momento de profundizar en el trabajo del circuito electrónico.
Un nodo ligeramente separado se encuentra J3 - U5A - Q5. El elemento J3 es ese sensor Hall que es más alto que todos y con las piernas dobladas. Esto no es más que un dispositivo de encendido automático. El sensor J3 detecta el hecho de que hay un flotador sobre toda la estructura. Ponemos un flotador: se enciende la corriente. Eliminado - apagado. Esto es muy lógico, porque sin un flotador, la operación del circuito pierde su significado.
Si no aplica energía, el flotador se adhiere firmemente a una de las columnas magnéticas. Tenga en cuenta: esto es correcto, debería ser así. El flotador debe girarse exactamente de este lado. Comienza a repeler solo cuando se encuentra estrictamente en el centro de la estructura. Pero aunque la electrónica no funciona, inevitablemente cae en uno de los vértices del cuadrado.
El regulador está dispuesto de la siguiente manera: dos mitades simétricas, dos amplificadores diferenciales, cada uno recibe una señal de su sensor Hall y controla el puente H, cuya carga es un par de solenoides.
Uno de los amplificadores LM324, por ejemplo, U1D, recibe la señal del sensor J1, los otros dos: U1B y U1C sirven como controladores para el puente H formado por los transistores Q1, Q2, Q3, Q4. Mientras el flotador está en el centro del cuadrado, el amplificador U1D debe estar en equilibrio y ambos brazos del puente H están cerrados. Tan pronto como el flotador se desplaza hacia uno de los solenoides, la señal del sensor J1 cambia, se abre la mitad del puente H y los solenoides inducen campos magnéticos opuestos. Uno que esté más cerca del flotador debería alejarlo. y que además, por el contrario, se atraen. Como resultado, el flotador va de donde vino. Si el flotador vuela demasiado hacia atrás, el otro brazo del puente H se abrirá, la polaridad del suministro del par de solenoides cambiará y el flotador volverá al centro.
La segunda diagonal en los transistores Q6, Q7, Q8, Q9 funciona de la misma manera. Por supuesto, si arruina la fase de las bobinas o la instalación de sensores, todo estará completamente mal y el dispositivo no funcionará.
¿Pero quién te impide recoger todo bien?
Ahora que hemos descubierto los circuitos electrónicos, el tema del ajuste se ha vuelto más claro.
Es necesario fijar el flotador en el centro y ajustar los potenciómetros R10 y R22 para que ambos brazos de ambos puentes H estén cerrados. Bueno, digamos "arreglar". Me emocioné, probablemente puedas sostener el flotador con tus manos, más precisamente, con una mano, y con la otra mano gira dos resistencias de múltiples vueltas. Al final resultó que, estas resistencias no son casuales de varias vueltas, literalmente media vuelta en una de ellas, y la configuración vuela. El origen de mis manos es un secreto, pero al tacto no pude captar los cambios en el comportamiento del flotador dependiendo de la posición del control deslizante del potenciómetro. Me atrevo a suponer que el desarrollador experimentó las mismas dificultades y, por lo tanto, proporcionó dos de estos puentes en el tablero.
¿Ves dos puentes en la parte superior izquierda y derecha? Rompen la cadena entre el par de solenoides y el puente H. Los beneficios de ellos son dobles: quitando uno de los puentes, puede apagar completamente una de las diagonales, y al encender el amperímetro en lugar del otro, puede ver el estado del puente H de la otra diagonal.
Como una digresión lírica, noto que si en ambas diagonales los puentes H están completamente abiertos, el consumo actual puede alcanzar tres amperios. En tales condiciones, el transistor Q5 será muy difícil de mantener con vida. Afortunadamente, durante un corto tiempo puede soportar tal carga, pero realmente necesita girar dos resistencias de múltiples vueltas, y no se sabe de antemano dónde.
Entonces, para el preajuste, recomiendo jugar con cada diagonal por separado: apague el segundo con un puente para que el Q5 no fume.
Dado que la corriente que pasa a través de los solenoides puede cambiar de dirección, los chinos tienen amperímetros en el hogar donde la flecha se coloca verticalmente en el centro de la escala. Y así se sienten bien y cómodos: sacan puentes, pegan amperímetros en los huecos y giran las resistencias en silencio hasta que las flechas llegan a cero.
Tuve que dejar un puente abierto, y en el hueco otro interruptor en el viejo probador soviético en modo amperímetro con un límite de medición de 10 amperios. Si la corriente resultó ser inversa, el probador amortiguó los rodillos hacia la izquierda, y pacientemente giré el tornillo hasta que el probador regresó a cero. Esta es la única forma de preestablecer. Entonces fue posible encender ambas diagonales y ajustar el ajuste, logrando la máxima estabilidad del flotador. También puede controlar la corriente total consumida por el dispositivo: cuanto menos sea. cuanto más precisa sea la configuración.
Por costumbre, imprimí el estuche Levitron en una impresora 3D. Resultó no tan hermoso como en un juguete terminado por diez mil, pero estaba interesado en el principio técnico, no en la estética.