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[另类]原创:DIY霍尔电磁摆 [复制链接]

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— 本帖被 青柠 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-07-26) —
第一章 构思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。。。
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只看该作者 1楼 发表于: 07-25
第二章 霍尔电磁摆成品展示

这是制作完成的霍尔电磁摆
线圈骨架与电路板用胶粘合,哈哈,看看咱的曲别针摆架是不是很平直!
中性笔芯做的支架,就是胶不太给力,少了粘不住,有点难看


换个角度,人字型支架,符合力学原理,稳固!


元件很少,但是功能很强大,连我自己都折服我的设计能力了,


电路背面就两个电阻,没有猫腻啊


核心器件,霍尔3144


驱动三极管8550


线圈,不知道绕了多少匝了,绕晕!


摆!,一摞强磁小圆片构成,可增可减,不同长度效果自然不同,可惜我就这些了,大家做时要多准备一些


独创的摆悬挂方式,不用任何连接,磁力链足以


没固定摆架时试验正常,固定后还是偏高了,没办法所以摆下接了一个螺钉,这也是独创的调节方式!


楼下演示,光说不练假把式嘛!
[ 此帖被人艰不拆了在2018-07-25 09:13重新编辑 ]
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只看该作者 2楼 发表于: 07-25
第三章  演示过程

光说不练,假把式,光练不说,傻把式!,哈哈,我以前就光练不说了!

这些是摆动过程里的照片,led其实是伴随闪烁的,但是它闪光时间极短,很难捕捉到!
下面这一串照片正好是个摆动过程,摆动力量很大,不用手拿着的话,自己都能把自己摆翻,哈哈
制作时没材料做底座了!






哈哈,手机很破,拍出动态模糊了,这不是3dmax特效嘛!






以上是电磁摆一半的周期吧,下面是挑出的几张代表性的图,来说一下。

可能线圈匝数太多了,磁力很大,摆都超过水平位置了,哈哈


这是两个led闪亮瞬间




这边也超水平了!


因为霍尔器件需要电压好像是大于4.5v,供电电压为5多,这是这个摆的一个缺点,摆动时需要电流40-50ma吧,这个是最大值
因为电流也是波动的,平均值应该不大


这是动态图,不知为什么它显示的摆速很慢,实际要比这个快
我没注册视频,没法发视频,一会上传两个视频文件,哪位帮助发一下啊!


再加一个动态,软件里调了一下,这个速度和实际差不多




这个附件才5mb,这个视频需3个附件,下附件还得花M币,唉,还是先传一下,有土豪的可以看看

有坛友说压缩包有问题,本地测试没事,我就取消了,大家别下载了





[ 此帖被人艰不拆了在2018-07-26 18:00重新编辑 ]
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wxhjsr M币 +20 恭喜楼主得到一个精华 07-27
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osment M币 +8 找个比你的单片纽扣磁铁大一点点的铁片,边沿对称钻两个洞洞,用棉线栓起来做摆,纽扣磁铁S向下吸上去,估 07-27
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認真發帖。继续哈
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我也想跟着做一个
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wenxueroom M币 +5 不行了 你这个头像越看越搞笑 07-27
爱我家 M币 +2 我很贊同,唤起一天的生机 07-27
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俺有个无源的,不知照LZ图改成有源的不
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弄好了来个视频

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