Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Левитирующий в магнитном поле глобус

    Левитирующий в магнитном поле глобус


    В этой статье мастер-самодельщик из Бельгии продемонстрирует нам свою работу - глобус, который «плавает» или левитирует в воздухе.
    На фото, позади глобуса, видна белая вертикальная деталь напоминающая стойку. Может, создастся впечатление, что именно на этой детали он и держится. На самом деле это просто провод соединяющий верхнюю и нижнюю части устройства, а глобус действительно парит в воздухе без каких либо опор.

    В принципе, руководствуясь данной статьей можно заставить левитиовать любой подходящий предмет. Выбор мастером глобуса носит чисто эстетическое значение.

    Для наглядности давайте посмотрим небольшой демонстрационный ролик.

    Инструменты и материалы:
    -Деревянный корпус 180 x 180 x 300 мм (мастер использует готовый корпус от светильника);
    -Пиломатериалы;
    -Крепеж;
    -Акрил 3 мм;
    -Радиатор 100 x 88 x 35 мм;
    -Электромагнит ITS-MS-7040-24VDC ( электромагнит весом 800 грамм, рассчитанный на удерживающую силу 1200 Ньютон, 24 В постоянного тока) или здесь;
    -3D-принтер;
    -Пустые пластиковые катушки;
    -Медный провод с эмалевым покрытием 0,28 мм;
    -Светодиодная лента 60 светодиодов/1 метр;
    -Датчик положения Холла SS495A;
    -Датчик температуры TMP36;
    -Магнит неодимовый круглый 10 мм высота 5 мм;
    -Куб из неодимового магнита 20 x 20 x 20 мм;
    -Понижающий преобразователь;
    -Arduino Nano;
    -Комплектующие для печатной платы согласно спецификации;
    -Блок питания 24 В, 36 Вт;
    -Штекер постоянного тока;
    -Осциллограф (опционально);
    -Паяльная станция;
    -Пинцет;
    -Плоскогубцы;
    -Мультиметр;

    Шаг первый: принцип магнитной левитации
    Один из способов достичь эффекта магнитной левитации - это расположить электромагнит над объектом - в данном случае земным шаром, - который содержит очень сильный магнит. Постоянно измеряя вертикальное положение объекта, можно изменять магнитную силу, прилагаемую электромагнитом к магниту объекта, чтобы удерживать его на месте.

    Это происходит примерно так же, как вождение автомобиля. Постоянно анализируя, смещается ли автомобиль влево или вправо, водитель может оставаться на своей полосе движения, лишь внося небольшие поправки.

    Эта система управления магнитной левитацией не является «линейной» системой. Например, соотношение между током, приложенным к электромагниту, и силой, действующей (на магнит земного шара), является квадратичным. Более того, эта сила меняется в зависимости от расстояния между электромагнитом и магнитом.

    Любое изменение веса земного шара, магнита, электромагнита или положения датчика, вероятно, приведет к "нестабильному" глобусу.
    Итак, как это работает? Во-первых, нужно определить вертикальное положение земного шара. Это положение измеряется датчиком на эффекте Холла. Небольшим устройством, которое измеряет силу магнитного поля (создаваемого магнитом, установленным внутри земного шара), преобразуя его в электрическое напряжение. Если глобус приблизится к датчику, напряженность магнитного поля увеличится, а выходное напряжение изменится. В данном случае из-за расположения северного и южного полюсов магнита и датчика Холла это напряжение будет уменьшаться. Напряжение снова возрастет, если глобус удалится дальше от датчика.

    Это напряжение (обычно от 100 мВ до 300 мВ в рабочей точке, в зависимости от настроек) усиливается, прежде чем оно преобразуется в 10-битное число АЦП (аналого-цифровой преобразователь) Arduino. Это усиление является необходимым шагом, учитывая очень небольшие изменения напряжения, которые необходимо уловить (менее милливольта на выходе детектора Холла) и 10-битное разрешение АЦП Arduino.
    На следующем шаге программа вычтет это число (представляющее положение, но выраженное в милливольтах - или шагах АЦП) из заданного положения (значения), которое также должно быть выражено в милливольтах или единицах АЦП - и соответствующим образом масштабированы. Вычитание дает отклонение от желаемого положения земного шара. Это называется «сигнал ошибки», потому что он равен нулю, когда нет отклонения.

    Коэффициент усиления хранится как константа в программе Arduino.
    Усиленный сигнал ошибки затем подается на 16-битный таймер Arduino Nano Timer 1 для генерации импульса с определенным рабочим циклом (ШИМ - широтно-импульсная модуляция). Если он равен нулю, то рабочий цикл также будет равен нулю. Если это 999, рабочий цикл будет 100%. Длительность импульса зафиксирована и составляет ровно одну миллисекунду. Это можно увидеть на фото экрана осциллографа. Произведенный импульс будет определять время «ВКЛ» электромагнита в пределах этой единственной миллисекунды. Это увеличит или уменьшит «среднюю» силу, оказываемую электромагнитом на магнит земного шара в течение этой миллисекунды, и в результате положение земного шара изменится.

    Весь этот процесс повторяется каждую миллисекунду (выполняется прерывание). Каждый цикл начинается со считывания выходного сигнала АЦП для получения напряжения датчика Холла. Если глобус находится в стабильном плавающем положении, это напряжение будет близко к заданному значению напряжения (в этом примере: около 1000 мВ, что в 10 раз превышает выходной сигнал датчика Холла). Как и в любой системе управления, это напряжение будет немного колебаться.

    На фото экрана осциллографа (желтый канал) видно, что каждую миллисекунду земной шар опускается примерно на 500 микросекунд, а затем снова движется вверх к электромагниту.

    Дифференциация сигнала ошибки по времени и добавление этого члена к сигналу ошибки обеспечивает более быструю реакцию на быстро меняющиеся положения земного шара. Постоянная времени дифференциатора Τd (которая также является параметром в программе Arduino) контролирует вес этого члена. Это самый важный из всех параметров: его нужно тщательно выбирать, чтобы добиться стабильности.
    Если интегрировать оставшийся сигнал ошибки, выходной сигнал контроллера (PWM) будет медленно увеличиваться, положение земного шара приблизится к желаемому положению, сигнал ошибки станет нулевым, и интеграция остановится именно тогда, когда земной шар находится там, где нужно. Постоянная времени интегратора Τi является еще одним параметром в программе Arduino. Это менее критично, чем Τd.
    Вывод: здесь важны 4 параметра. Заданное значение, коэффициент усиления, постоянная времени интегрирования и постоянная времени дифференцирования.


    Шаг второй: сборка электромагнита
    В этой сборке есть все необходимое, кроме катушек, используемых для вращения глобуса, и светодиодных лент.
    Электромагнит довольно мощный и выделяет изрядное количество тепла. Для безопасности, поверх него помещен довольно большой радиатор. Дополнительно к радиатору крепится датчик температуры. Он будет использоваться для постоянного контроля температуры.

    Над радиатором находится деревянная планка (используется для «подвешивания» сборки в деревянном фонаре без использования гаек или болтов). Сразу под ним алюминиевый угловой профиль, который удерживает планку на месте. Резьбовые прокладки соединяют планку с основанием радиатора.

    Под радиатором, используя те же отверстия (которые нужно будет просверлить), еще один набор резьбовых прокладок, идущих к пластине из оргстекла, которая удерживает датчик Холла.

    Размеры оргстекла 90 х 105 мм. Задний край выступает на 67 мм от положения датчика Холла (центр электромагнита). Обратите внимание, что этот последний размер важен, так как именно здесь 3D-деталь, удерживающая датчик Холла, будет прикреплена к оргстеклу.

    Левитирующий в магнитном поле глобус

    Шаг третий: датчик Холла
    Существует несколько способов точного измерения расстояния между земным шаром и электромагнитом - точнее, для измерения отклонения между желаемым положением и фактическим положением. Распространенным методом является использование источника света с одной стороны земного шара и светового датчика с другой стороны. Но в данном случае используется датчик на эффекте Холла, измеряющий силу магнитного поля.

    Фактически, этот датчик будет контролировать положение земного шара не относительно электромагнита, а относительно самого датчика. Но поскольку этот датчик зафиксирован в своем положении, он в конечном итоге определит положение земного шара относительно электромагнита.

    Как было сказано ранее, расстояние по вертикали между электромагнитом и датчиком (или пластиной из оргстекла) имеет решающее значение.
    У используемого мастером электромагнита (высота 40 мм) пластина из оргстекла находится на расстоянии 58 мм от радиатора. Это дает «зазор» 18 мм между электромагнитом и датчиком Холла.

    Возникает вопрос: не влияет ли магнитное поле электромагнита на показания датчика? В обычных условиях влияет, но пока считываются показания датчика (каждую миллисекунду), электромагнит всегда находится в одном и том же выключенном состоянии.
    Этот датчик на эффекте Холла необходимо разместить точно под центральной точкой магнита.

    Датчик Холла устанавливается в розетку с контактами и приклеивается к пластине из оргстекла. Это позволяет легко настраивать положение датчика, поскольку выводы датчика не припаяны.


    Шаг четвертый: датчик температуры
    Датчик температуры непрерывно измеряет температуру радиатора: когда она достигает установленного порога, магнит и катушки отключаются.
    Нужно будет установить датчик таким образом, чтобы он имел хороший механический контакт с радиатором.

    Шаг пятый: глобус
    В данной сборке мастер использует глобус-копилку. Это имеет то преимущество, что внизу глобуса имеется большое отверстие. Это отверстие используется для размещения неодимового магнита-куба рядом с географическим Северным полюсом земного шара. Для крепления мастер использовал двусторонний скотч.

    Магнит нужно разместить севером вверх. Лучше всего использовать компас для определения северного полюса магнита: северный полюс магнита притягивает южный полюс стрелки компаса.

    Для того, чтобы глобус вращался, потребуется размещения двух дополнительных (меньших) магнитов внутри глобуса. Они размещаются на меридиане на противоположных сторонах.

    Важно расположит магнит на гринвичском меридиане так, чтобы его северный полюс был направлен вверх, а другой - северным полюсом вниз. Магниты будут генерировать (очень небольшой) крутящий момент, удерживая земной шар во вращении.

    Шаг шестой: катушки
    Чтобы создать вращающий момент земного шара, нужно "вращающееся" магнитное поле. Этой цели служат шесть катушек, расположенных под земным шаром.

    Эти катушки придется делать самостоятельно, намотав на пластиковые катушки 500 витков эмалированного медного провода (диаметром 0,28 мм). Сопротивление катушек около 20 Ом.

    Катушки удерживаются на месте держателем, напечатанным на 3D-принтере. Сам держатель крепится к пластине из оргстекла двумя винтами.
    STL-файл паука (необходим для 3D-печати) доступен для просмотра в 3D и загрузки по этой ссылке: 3D-модель держателя Sketchfab (сначала нужно будет создать бесплатную учетную запись).

    К каждой катушке припаян двухконтактный разъем, все эти разъемы подключены к более крупной 15-контактной розетке (с 3 неиспользуемыми контактами), приклеенной к крестовине прямо посередине.

    Катушки пронумерованы от 1 до 6 (см. фото), а клеммы катушек обозначены буквами A и B.
    Если, смотреть на катушку сверху вниз, направление намотки (от первого до последнего витка) - по часовой стрелке, определяем клемму A как начало первого витка медной обмотки (близко к центру катушки) и клемму B как конец последнего витка медной обмотки.

    Если направление намотки против часовой стрелки, то обозначается начало первого витка клеммой B и конец последнего витка клеммой A.
    Катушки будут работать вместе в 3 парах: катушка 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6. Клеммы «B» катушек просто соединяются между собой для каждой пары катушек. Контакты розетки для клемм катушки «A» припаяны к плоскому кабелю (6 проводов).

    На другом конце плоского кабеля припаивается разъем.
    Пластину из оргстекла нужно обрезать до нужных размеров, в зависимости от того, какой корпус используется.
    Если все правильно подключено, в любой момент вертикальная ориентация магнитного поля трех соседних катушек будет противоположна магнитному полю трех других катушек. Через равные промежутки времени это поле будет "вращаться" на 60 градусов против часовой стрелки (если смотреть на катушки сверху). Это создаст крутящий момент на двух боковых магнитах земного шара.

    Для получения лучшего визуального эффекта катушки расположены примерно на 130 см под двумя магнитами вращения шара. Поскольку здесь не нужен большой крутящий момент, даже на таком расстоянии вращение ровное и стабильное.



    Шаг седьмой: сборка датчика вращения глобуса
    Эта сборка состоит из шести деталей, напечатанных на 3D-принтере. Цель состоит в том, чтобы позиционировать датчик Холла вращения шара таким образом, чтобы он мог улавливать прохождение 2 магнитов вращения глобуса, установленных внутри шара. Держатель позволяет перемещать датчик Холла горизонтально и вертикально. После установки две гайки надежно удерживают датчик Холла на месте.

    Сам датчик Холла расположен внутри небольшой трубки на нижнем конце «корпуса датчика Холла». К обратной стороне приклеена розетка с контактом для подключения трех выводов датчика Холла.

    Такая конструкция позволяет легко настраивать положение датчика, поскольку выводы датчика не припаяны. Если используется датчик SS 495A, штампованная сторона должна быть обращена вверх.

    Установка датчика Холла - простая задача: просто нужно согнуть 3 ножки под углом 90 °, установить датчик в трубку и с помощью пинцета установить ножки в гнезда.

    STL-файл сборки датчика вращения земного шара доступен для просмотра и загрузки в 3D по этой ссылке: 3D-модель сборки вращения земного шара Sketchfab.

    Шаг восьмой: система управления вращением земного шара
    Как уже объяснялось, вращающиеся катушки под земным шаром будут оказывать небольшой крутящий момент на глобус.
    В данном случае нужна система управления. Контроллеру необходимо знать скорость вращения земного шара.

    Схема вокруг операционных усилителей IC8A и IC8D принимает датчик Холла вращения в качестве входа (осциллограф - синий канал) и обеспечивает импульс (желтый канал), который затем дополнительно формируется триггером Шмитта (IC8C). Выход триггера Шмитта выбирается Arduino Nano и используется в качестве входа контроллера.

    Если скорость вращения земного шара в настоящее время слишком мала (ниже желаемой скорости), скорость вращающегося магнитного поля будет установлена на скорость, немного превышающую текущую скорость вращения земного шара (и наоборот). Этот процесс повторяется при каждом полном повороте земного шара, пока скорость вращения земного шара не достигнет заданной.

    Описанная здесь система управления будет работать только в том случае, если фаза вращающегося магнитного поля установлена правильно (относительно вращающегося шара). Программа позаботится об этом, но это требует правильного подключения катушек и правильного взаимного расположения катушек в горизонтальной плоскости относительно размещения датчика Холла (см. фото).

    Шаг девятый: светодиодные полосы
    Поскольку глобус, плавающий и вращающийся в темноте, не привлекает особого внимания, в качестве последнего штриха добавлены две светодиодные полосы. Каждый светодиод RGB управляется индивидуально, и для этого требуется всего четыре провода: земля, 5 В, данные и часы.

    Мастер приклеивает их к корпусу и припаивает 4-проводной плоский кабель достаточной длины к входной стороне каждой светодиодной ленты.
    Для сохранения низкого потребления тока будут использоваться только 8 из 16 светодиодов и даже не на полную мощность. Этого вполне достаточно для получения хороших визуальных эффектов.


    Шаг десятый: код Arduino
    Программа рассчитана на скорость. В частности, процедуры обслуживания прерываний (ISR) не используют числа с плавающей запятой. Это означает, что, например, вычисления контроллера подъема выполняются с (длинными) целыми числами, что повышает точность за счет добавления дополнительных цифр «двоичной дроби» и удаления их в конце расчета (смещение значений влево или вправо на определенное количество бит).
    // define binary fraction digits to add for increased accuracy
    
    constexpr int PIDcalculation_BinaryFractionDigits{ 14 };  // PID controller calculations
    
    constexpr int gain_BinaryFractionDigits{ 8 };             // gain
    
    constexpr int TTTintFactor_BinaryFractionDigits{ 18 };    // integration factor
    
    constexpr int TTTdifFactor_BinaryFractionDigits{ 3 };     // differentiation factor
    
    constexpr int PIDcalc_preliminaryDivisionDigits{ 4 };     // multiplications

    Полный код можно скачать ниже.
    20210501 spinning_globe.ino
    Основной цикл короткий, но четко показывает общую структуру.
    Если событие или пользовательская команда доступны, они будут обработаны. Если нет, программа продолжается. События генерируются подпрограммами обслуживания прерываний. Пользовательские команды собираются из последовательного интерфейса или (опционально) аппаратных кнопок.

    Состояния переключателей (чтение и устранение дребезга в ISR) используются для адаптации настроек, если это необходимо.
    Данные (если есть) отправляются на последовательный интерфейс и на дополнительный ЖК-дисплей.
    Если необходимо изменить яркость светодиодной ленты (на что указывает возникновение определенного события «светодиодная лента»), последовательные данные будут отправлены на светодиодную полосу.
    Пока нечего делать, управление будет оставаться в положении холостого хода.

    Прерывание от таймера 1
    Таймер 1 - это 16-битный таймер. Он выполняется каждую миллисекунду и выполняет следующие задачи
    -обеспечивает временную базу (таймер 0 не используется программой, но не отключен)
    -сбрасывает аппаратный сторожевой таймер
    -инициирует преобразование АЦП датчика Холла и разрешает прерывание «АЦП завершено»
    -опрашивает датчик Холла вращения шара
    -считывает и отклоняет переключатели / кнопки и производит коды клавиш для нажатых / отпущенных кнопок (если они подключены)
    -самое главное: он обеспечивает сигнал ШИМ (широтно-импульсная модуляция), управляющий подъемным магнитом.

    Полное прерывание АЦП
    -иногда выполняется дважды в миллисекунду: при завершении преобразования АЦП датчика Холла (каждую миллисекунду) и после завершения преобразования АЦП датчика температуры (каждые 128 миллисекунд)
    -читает преобразованное значение АЦП.
    -выполняет расчеты, связанные с управлением подъемом, контролем вращения, безопасностью
    -устанавливает регистр таймера 1, управляющий скважностью импульса для электромагнита (ШИМ)
    -выводит данные для катушек, светодиодов и т. д.
    -рассчитывает уровни яркости светодиодной ленты.
    -отправляет информацию в основной цикл.
    -каждые 128 миллисекунд инициирует преобразование температурного АЦП

    Шаг одиннадцатый: схема и печатная плата
    На двухслойной печатной плате (схема прилагается) размещена вся электроника, кроме датчиков, электромагнита, катушек и светодиодных лент.
    Плата содержит ряд дополнительных разъемов, которые делают доступными большинство контактов Arduino Nano, а также несколько других сигналов. Это облегчает использование платы для создания прототипов, выходящих за рамки этого проекта.
    Все необходимые файлы для изготовления платы можно скачать ниже.
    1__2021-глобус-схема-PCB V1 rev B.pdf
    Глобус PCB V1 rev B-CAMOutputs.rar

    Шаг двенадцатый: размещение компонентов
    Печатная плата содержит довольно много компонентов. Спецификацию можно скачать ниже.
    5__2021-globe PCB V1 rev B-BOM.txt
    Детали четко обозначены на схематическом чертеже. Мастер использовал разъемы IC для всех микросхем. Логические микросхемы 74HCT используются из-за низкого энергопотребления, но микросхемы 74LS тоже будут работать.

    Понижающий преобразователь VMA404 устанавливается вертикально, компоненты обращены наружу . Клеммы четко обозначены на основной плате и на плате понижающего преобразователя.

    Перед подключением клеммы Out + необходимо настроить подстроечный резистор преобразователя на выходное напряжение 7 В.
    Здесь потребуется подключение к трем датчикам (температуры и двум датчикам на эффекте Холла), электромагниту, катушкам и светодиодной ленте. Питание осуществляется от внешнего адаптера питания 24 В, подключенного к разъему постоянного тока на печатной плате. Рекомендуется сначала проверить полярность: на центральный контакт должно подаваться 24 В (+).



    Шаг тринадцатый: тестирование и настройка
    Тест 1 : проверьте связь (через USB) с последовательным монитором на ПК. Убедитесь, что все DIP-переключатели находятся в положении ВЫКЛ, и убедитесь, что скорость передачи последовательного монитора соответствует скорости передачи, установленной программой Arduino (стандартная 1000000 бод - желательно не изменять). Подключите USB-кабель и убедитесь, что Arduino отвечает сообщением, начинающимся с «Введите + или -, чтобы изменить»..
    Настройка : в мониторе последовательного порта введите «A» + ENTER. Arduino отобразит списки параметрыи значений. Убедитесь, что установленное время вращения составляет 12 секунд, а вертикальное положение глобуса установлено на 1000 милливольт.

    Тест 2: Подключите датчик температуры (в противном случае плата определит «высокую температуру» и не позволит запитать электромагнит). Подключите также датчик холла подъема и провода электромагнита. Включите устройство. Вы должны увидеть, как мигает зеленый светодиод PCB. Подождите 5 секунд. Синий светодиод на печатной плате должен начать мигать. Теперь медленно переместите глобус (с большим подъемным магнитом) вверх в направлении подъемного датчика Холла (и электромагнита), пока он не коснется пластины из оргстекла. Затем отодвиньте его от датчика вниз. Это включает электромагнит и систему управления подъемом. Поднося снова глобус к магниту, теперь мы должны наблюдать притягивающую силу между электромагнитом и подъемным магнитом. Если мы наблюдаем отталкивающую силу, два провода электромагнита необходимо поменять местами.

    Тест 3 : попробуйте «повесить» глобус на место (процедура описана в следующем разделе).

    Тест 4 : выключите питание, также подключите датчик Холла вращения и включите питание. Снова повесьте глобус на место и слегка поверните (против часовой стрелки).
    Подключите осциллограф к контакту 9 IC8A (вход триггера Шмитта) и убедитесь, что отображаемый сигнал выглядит как желтый сигнал на рисунке, показывающем формирование импульса прохождения гринвичского магнита. Если это не так, попробуйте получить эту форму сигнала, отрегулировав горизонтальное и вертикальное положение датчика Холла вращения.
    Настройте выход триггера Шмитта: подключите канал 2 осциллографа к контакту 8 IC8C (выход триггера Шмитта). Регулируя подстроечный резистор R8, установите входное пороговое напряжение (канал осциллографа 1) на 0,8 В. Предположим, мы задали глобусу скорость вращения от 10 до 15 секунд, это должно давать импульс от 0,5 до 1 секунды каждый раз, когда меридиан 180 ° проходит датчик Холла вращения.

    Тест 5 : выключите питание, также подключите катушки и включите питание. Снова повесьте глобус на место и слегка поверните (против часовой стрелки). Теперь должна сработать система управления вращением. Примерно через 30 секунд светодиод PCB должен погаснуть, показывая, что заданная скорость вращения достигнута.

    Тест 6 : Подключите светодиодные ленты. Затем используйте команды монитора последовательного порта (объясненные в следующем разделе), чтобы установить цикл светодиодной ленты 5 (цикл по всем цветам) и синхронизацию светодиодной ленты 1. Убедитесь, что светодиодные ленты работают правильно.


    Шаг четырнадцатый: размещение глобуса и индикаторов состояния
    Когда вы включаете систему, вы можете немедленно «повесить» глобус в нужном положении (примерно на 35 мм ниже электромагнита или примерно на 15 мм ниже плексигласовой пластины, удерживающей подъемный датчик Холла). Если светодиод горит зеленым светом, то это правильная высота. Если он мигает (зеленым), либо слишком высоко, либо слишком низко.
    Как только глобус стабилизируется, слегка поверните его (против часовой стрелки) и подождите.
    Светодиодный индикатор состояния RGB также выполняет несколько других функций:
    Светодиод не горит - глобус парит, и его вращение заблокировано.
    Зеленый светодиод мигает прибл. 4 раза в секунду: глобус не находится в узком «плавающем» диапазоне. При позиционировании глобуса используйте его, чтобы указать правильное расстояние между глобусом и электромагнитом.
    Зеленый светодиод горит постоянно: глобус плавает, но синхронизация положения по Гринвичу (прохождение гринвичского антимеридианного магнита) еще не обнаружена. Катушки вращения выключены.
    Зеленый светодиод быстро мигает (примерно 16 раз в секунду): глобус плавает; выполняется первое измерение времени вращения. Катушки вращения выключены.
    Синий светодиод горит постоянно, зеленый мигает: глобус плавает, но вращение шара еще не заблокировано.
    Светодиод медленно мигает (синий): подъемный магнит и катушки в настоящее время выключены из-за состояния ошибки. Количество последовательных 1-секундных миганий (после паузы) указывает, что вызвало состояние ошибки:
    1 мигание: глобус опускался более 5 секунд (вероятно, глобус упал или был убран, или глобус еще не обнаружен после включения).
    2 мигания: положение глобуса слишком высоко в течение более 5 секунд (вероятно, глобус прилип к пластине из оргстекла).
    3 мигания: средний рабочий цикл подъемного магнита был выше 80% за последние несколько минут (ситуация, которая маловероятна, но поскольку это касается безопасности ...).
    4 мигания: показание температуры выше 65 ° C.
    Чтобы снова включить систему, поднесите шар ближе к пластине из оргстекла, удерживающей датчик подъема (движением вверх), затем снова отодвиньте его от пластины из плексигласа (движение вниз). Светодиод снова станет зеленым, и у вас будет (снова) 5 секунд, чтобы вернуть глобус в его плавающее положение.
    Светодиод красный горит: если из-за неисправности или ошибки программы программа перестает генерировать импульсы на входе схемы вокруг операционных усилителей IC9A и IC9D
    Все готово. При желании можно изменить некоторые значения(например скорость вращения глобуса, или расстояние между нижним и верхним положениями) с помощью компьютера или встроенных кнопок. Для этого ознакомьтесь с инструкцией на странице автора проекта.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Автоматический диспенсер для коктейлей и напитков

    Устройство для измерения различных параметров окружающей среды

    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.67 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

    Добавить комментарий

    29 комментариев
    sergeyp
    Цитата: ino53
    Кто про магнитную яму писал?! Как Папанов говорил: "Пасодють усих!"


       Ето не я, ето земляк мой: )))

    ino53
    Цитата: sergeyp
    Я ничего не придумал, и даже статью не писал, так что собирайся, заедут за тобой... :)))

    Не выкручивайся, кто про магнитную яму писал?! Как Папанов говорил: "Пасадють усих!" friends 


    sergeyp
    Цитата: Korolev
    Они размещаются на меридиане на противоположных сторонах.
    На полюсах что ли?
       Как я понял из описания: расположены магниты вращения на экваторе, в точках пересечения Гринвича и на противоположной стороне (180 град.), причём полюса магнитов развёрнуты на 180 град.  :)))
    Цитата: ino53
    Это пусть sergeyp  думает, ему в Стокгольм ехать..


        Мне-то с чем ехать? Я ничего не придумал, и даже статью не писал, так что собирайся, заедут за тобой... :)))


    Korolev
    ino53,
    Во, создал...  

    Ну вот, а как фрак, то

    Это пусть sergeyp  думает, ему в Стокгольм ехать... Я то вроде постарше, посижу я дома... 

    xaxa



    ino53
    Dmitrij, ёрничать начал? ну, это выход, когда по делу сказать нечего... xaxa 
    Dmitrij
    Цитата: ino53
    Цитата: Dmitrij
    Проще гаечку на ниточке подвесить

    А без ниточки, слабо? Я вот обошелся...  xaxa 


    Главное чтоб снялось легко... А то гаечным ключом больно будет, да и резбу можно нарезать

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    ino53
    Цитата: Dmitrij
    Проще гаечку на ниточке подвесить

    А без ниточки, слабо? Я вот обошелся...  xaxa 

    Dmitrij
    ino53,


    Проще гаечку на ниточке подвесить goodgood 

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    ino53
    Цитата: Dmitrij
    но это не левитация, магниты просто лежат на опоре в виде трубы 

    Нет, один лежит ВОЗЛЕ не опоры, а направляющей в виде трубы, а другой висит рядом, но не опирается на нее. Публикация пройдет проверку, там все описано.


    Dmitrij
    ino53,

    хорошо, но это не левитация, магниты просто лежат на опоре в виде трубы 

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    ino53

    Во, создал...  Теперь сколько на проверке будет... pardon 

    ino53
    Цитата: Korolev
    А фотки в черном фраке, белом жилете на трех пуговицах и опять-таки белой бабочке? Там ведь иначе низззя!  

    Это пусть sergeyp  думает, ему в Стокгольм ехать... smile Все, дописал, счас буду размещать. Все-таки завидую Валерию, вслепую десятью пальцами печатать.... good  Я дважды проходил курс тренировок, но, видно, не было надо мной сержанта, или от природы не дано... pardon 



    Korolev
    ino53,
    кто из нас за нобелевкой поедет? ... Счас напишу заметочку, 7 фоток в комменты - многовато...

    А фотки в черном фраке, белом жилете на трех пуговицах и опять-таки белой бабочке? Там ведь иначе низззя! smile 


    ino53
    Цитата: Dmitrij
    сделайте, нобеля дадут.
    sergeyp, кто из нас за нобелевкой поедет? Я то вроде постарше, посижу я дома... xaxa Счас напишу заметочку, 7 фоток в комменты - многовато... pardon  




    Dmitrij
    sergeyp,

    ну так все равно нужно прикладывать энергию на стабилизацию)) Тут вращение вместо Arduino

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    sergeyp
    Цитата: ino53
    остальное можно додумать.


       Да их уже додумали... В подставке петля для передачи ВЧ на глобус, в нём самом приёмная рамка (как в ВГ тр-р) питает гироскоп и подсветку нужных мест в нужное время, (МК) изготавливает как-то ам. фирма..., Красота, после снятия питания иллюминация тухнет, и вертится не меньше суток автономно... Можно сделать, согласен: ничего нарушающего законы физики здесь нет... )))

    ino53
    Цитата: sergeyp
    На, лови:...

    А что, вращение для создания гироскопического эффекта, и, соответственно, стабилизации, и остальное можно додумать. good 

    Dmitrij
    Цитата: sergeyp
    На одном магните - да! Речь идёт о магнитной яме, это несколько магнитов установленных в опоре определённым образом... )))


    сделайте, нобеля дадут. Кольцевой магнит - готовая магнитная яма

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    ino53
    Цитата: sergeyp
    А если и притяжение, и отталкивание сразу?

    С отталкиванием без проблем, когда приближаешь их так близко, что сила отталкивания равна весу верхнего магнита с обвеской, вот и левитация. Что бы в сторону не ушел - трубка из люминя, а то и деревянная палка. Но, конечно, с магнитной ямой куда красивше!

    левитация на постоянном магнитном поле без опоры невозможна!))

    Попробуй, всего два варианта. xaxa 



    Dmitrij
    Цитата: sergeyp
    Цитата: Dmitrij
    а вот и нет, это кажется все так просто, но левитация на постоянном магните невозможна


       На одном магните - да! Речь идёт о магнитной яме, это несколько магнитов установленных в опоре определённым образом... )))


    да не важно, ямы не ямы... левитация на постоянном магнитном поле без опоры невозможна!))


    Теорема Ирншоу утверждает, что, используя только ферромагнетики, невозможно устойчиво удерживать объект в гравитационном поле. Несмотря на это, с помощью сервомеханизмов, диамагнетиков, сверхпроводников и систем с вихревыми токами левитация возможна.



     

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    sergeyp
    Магнитная ямаЦитата: Dmitrij
    а вот и нет, это кажется все так просто, но левитация на постоянном магните невозможна


       На одном магните - да! Речь идёт о магнитной яме, это несколько магнитов установленных в опоре определённым образом... )))

    Dmitrij

    Кстати если расположить магнит так, чтобы он не имел опоры, он будет крутиться в разных направлениях (вечный двигатель). Но вот только без опоры левитация невозможна тут, как и вечный двигатель  drinks 

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Dmitrij

    Недавно опыт проводил из раздела левитации...

    Берем магнит, располагаем на некотором расстоянии железку. С другой стороны таким же полюсом подносим к железке второй магнит, он будет притягиваться к железке и одновременно отталкиваться от первого магнита.

    Так вот, по идее должна была получиться магнитная подушка (пространство над железкой). Магнит не может упасть, так как ему мешает поле другого магнита. Но и улететь вверх он не может, так как ему не дает сила притяжения к железке. Но не вышло, нулевой точки найти не вышло, в итоге суммарное магнитное поле такое, что магнит или отталкивается, или притягивается. 

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    Dmitrij
    sergeyp,

    а вот и нет, это кажется все так просто, но левитация на постоянном магните невозможна  dontknow 

    Поэтому и нужна сложная электроника для управления силой электромагнитного поля.

    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    sergeyp
    Цитата: ino53
    Да, система изначально неустойчива, если бы она работала не на притяжение, а на отталкивание магнитов, тогда другое дело... Еще в 61 или 62 году магниты от динамиков.  Одетые на вертикальную дюралевую трубку, они отталкивались и верхняя левитировала. не было тогда ардуин..

       А если и притяжение, и отталкивание сразу? Есть такое понятие: магнитная яма...., и есть сегодня достаточно сильные и компактные магниты. Но - никаких Ардуин и катушек не требуется, а значит это неинтересно... Просто усложнить, гораздо труднее упростить... )))


    Korolev
    ino53,

    система изначально неустойчива

    Ну дык, где земной шар, а где глобус! smile 

    если бы она работала не на притяжение, а на отталкивание магнитов, тогда другое дело...

    Ну так там ещё и вращение добавляет своё. scratch 


    ino53
    Цитата: Korolev
    Любое изменение веса земного шара, магнита, электромагнита или положения датчика, вероятно, приведет к "нестабильному" глобусу. 

    Да, система изначально неустойчива, если бы она работала не на притяжение, а на отталкивание магнитов, тогда другое дело... Еще в, дай бог памяти, 61 или 62 году (Хрущевская денежная реформа), тягал в школу свистнутые у батьки магниты от динамиков.  Одетые на вертикальную дюралевую трубку, они отталкивались и верхняя левитировала. Ну, бедность, не было тогда ардуин... pardon 


    Korolev

    Любое изменение веса земного шара, магнита, электромагнита или положения датчика, вероятно, приведет к "нестабильному" глобусу. 

    smile

    Они размещаются на меридиане на противоположных сторонах.

    На полюсах что ли?

    Меридиа́н в географии — половина линии сечения поверхности земного шара плоскостью, проведённой через какую-либо точку земной поверхности и ось вращения Земли[1]. Каждый меридиан соединяется со всеми остальными в двух точках: на Северном и Южном полюсах

    smile



    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии