第一章 构思与DIY材料
这个霍尔电磁摆设想早就有了,但是考虑到时机电一体化的产物,制作上比较麻烦,手上工具、材料不全,
一直拖延到今天。
这是整体的电路图以及运行原理图
左上角是电路图,下面是运行原理图,从左到右顺序
电路很简单,注意上面36欧姆的线圈的绕制方向是顺时针的,
这样根据右手定则,电流顺时针流动,那么产生的磁场的s极指出屏幕的方向的。
这个很重要,因为需要线圈产生的磁场与磁铁的磁场相斥!
在8550每次截止的时候,线圈的电流使led闪动一次。
第一幅原理图,上面方块代表磁铁,s极朝下,n极作为悬挂支点,电磁摆里的摆就是它。
下面两边是线圈,用来产生驱动磁场,中间是霍尔器件3144,看过以前帖子的应该了解。
3144是单极性霍尔开关器件,它的有字面朝上,这面只对s极磁场动作,也就是说磁力线
穿出有字的表面的磁场对它起作用,反方向的不起作用。这里假设磁铁正在从左向右运动。
这时它的s极距离霍尔3144较远,3144无动作,输出高电平,所以线圈里没有电流。
当磁铁运动到趋于霍尔3144正上方时,霍尔器件动作,输出低电平,线圈里通过电流,
产生一个上s下n的磁场,它的磁力线是穿入3144有字面的,所以对3144没影响,这时上下
两个磁场相斥作用,而磁铁的惯性使它的运动方向保持原来方向,下面磁场产生的力就把磁铁向
右上方推动,相当于给磁铁补充了动能,也就是玩秋千时推了一把的作用
磁铁运动,其s极远离3144表面时,由于线圈里的电流产生的磁场不能起作用,它不能使3144保持低电平
,所以3144恢复高电平状态,线圈电流切断,磁铁靠刚才补充的动能继续摆动上去
当磁铁达到最高点,动能转化成势能,然后逆方向回摆,接近中心位置时,再次引起霍尔3144输出低电平
,线圈通电,产生相斥磁场,来推动磁铁,磁铁由于惯性作用,只会朝原方向运动,这样会摆到
原来的起始位置,甚至更高的位置
整个运动原来就是这样,这里要注意调节磁铁与3144的距离,适当的距离才会产生好的效果,
从能量角度说,就是电池通过线圈给磁铁的摆动提供能量,霍尔器件来控制这个过程。
这是另外两个构想:
这是垂线摆
这是摩天轮
再来看看DIY材料吧
一个电压器的骨架,这个是剩下的部分了,因为线圈要求扁平一些,不能太高,截取了一小段。
这是线圈得用料,老变压器里的,线圈自己绕制而成
这两个文具构成摆的支架,哈哈,要把曲别针弄得很直,是很费力气的活,大家可以试试!
成品即将亮相,楼下继续。。。