Наверняка все видели разные видеоролики, где магнит парит или висит в воздухе... Согласитесь, зрелище занятное. И, главное, сделать такую левитацию совсем не трудно! Для начала все, кому не жалко 15 мегабайт трафика, могут просмотреть "видеоурок" о том, как это было сделано:

А у кого канал более узкий, могут читать статью далее (кстати, и первые без этого не обойдутся).

Схема левитатора

Как видите, схема очень проста, собрать ее по силам даже начинающему, особенно если имеется макетная плата для беспаечной сборки. Я применил именно такую.

Макет левитатора

К элементам схемы практически никаких особых требований не предъявляется. Не смотря на то, что на схеме указан полевой транзистор IRF740S, вполне возможно применить любой MOSFET с допустимым длительным током не менее 1А и рабочим напряжением не менее 20В, например, крошку IRLML2402. Единственное условие - чем ниже сопротивление его открытого канала при 5В на затворе - тем лучше. Диод D1 самый распространенный 1N4007, но опять же, можно поставить едва ли не любой, допускающий прямой ток в 1А. И снова: чем более быстродействующим будет этот диод, тем лучше.

Светодиод HL1 нужен только для облегчения настройки, и в принципе может быть любым. Источник питания - так же любой от 5 до 10 В. Те, кто смотрел видео, уже в курсе, что я применил обычное зарядное устройство для мобилки, которая выдает едва 5В при токе около 300 мА максимум. Это, пожалуй, минимальные параметры, поэтому лучше применить адаптер с обычным трансформатором, который в состоянии выдать ток в 400-500 мА при напряжении хотя бы 9В. Имейте ввиду, что китайские адаптеры с указанными надписями на корпусе выдают на холостом ходу 12 и более вольт - это не должно вас пугать.

Единственные элементы схемы, к которым предъявляются вполне конкретные требования, это магниточувствительная микросхема MD1 и электромагнит L1. Начнем с электромагнита.

Я намотал его на каркасе от какого-то реле, но люди с правильно заточенными руками легко смогут склеить соответствующий каркас из бумаги. Внутренний диаметр каркаса должен быть чуть больше размеров магнита (о нем позже), а остальные габариты особой роли не играют, руководствуйтесь чисто эстетическими критериями. Намотать на каркас надо 500 витков эмалевого провода диаметром 0,35 мм. Такой электромагнит при питании от 5В потребляет около 700 мА - это для ориентира. Чсило витков и диаметр провода можно изменить, но учтите, чтот должно соблюдаться правило равенства ампер-витков: произведение тока на число витков должно быть одним и тем же. Т.к. провод меньшего сечения будет иметь большее сопротивление, и, значит, катушка из него будет потреблять меньший ток, то надо увеличивать число витков. Намотку старайтесь вести аккуратно, виток к витку. Не будет лишним закрепить витки снаружи изолентой или скотчем.

Теперь о микросхеме MD1.

Магниточувствительная микросхема К1116КП9

Я применил магниточувствительный ключ К1116КП9. Почем уменно эту микросхему? Да просто их есть у меня! А у кого нет, могут попытать счастья с датчиками из компьютерных кулеров (я не знаю их тип и цоколевку, но по параметрам они очень близки к примененной мною микросхеме). Учтите, что аналоговые датчики Холла не подойдут для этой схемы!

Итак, катушка намотана, схема собрана (надеюсь, вы догадались, что катушку и микросхему надо подключать длинными проводниками). Что дальше? А дальше начинаем поиски магнита... хотя, пожалуй, с этого надо было бы начинать. Ведь магнит нам потребуется не простой, а неодимовый, тоесть очень-очень сильный. Неодимовые магниты на дороге не валяются, но их можно извлечь из старого пишушего CD/DVD привода. В принципе, очень маленький магнитик (но все равно подходящий для наших целей) можно добыть и из простого CD-ROM, но в пишуших их 4 штуки, а в простом - всего один (и, повторюсь, очень мелкий). Я раскурочил DVD-RW и добыл четыре магнита размером примерно в тетрадную клетку. Находятся эти магниты в головке, там где лазеры. Ну, я думаю, найдете.

Оставшиеся три магнита

К магниту надо приклеить какую-то фигурку из бумаги или что-то иное, что быдет выполнять роль стабилизатора. Главное, не ошибиться с массой. Я вырезал карлсона из бумаги, ну а вам, возможно, ближе супермен или какой-нибудь человек-пук... Магнит крепить нужно так, чтобы полюса располагались вертикально - это важно.

Фигура для полета

Наконец, все готово, и пора собирать все в кучу, т.е. приступать к наладке. сначала катушку надо не подключать к схеме, чтобы понапрасну не греть ее током. Подаем питание на схему - светодиод должен сразу загореться. Это означает, что все в порядке. теперь подносим магнит к микросхеме - если полюс магнита совпадет с направлением чувствительности микросхемы - светоидод погаснет. Нормальное расстояние срабатывания микросхемы - около 6-7 мм. Если светодиод не гаснет - надо перевернуть микросхему другой стороной (плоскостью). Определив рабочую сторону микросхемы (т.е. ту, при поднесении магнита к которой светодиод гаснет), надо закрепить ее (микросхему) по центру катушки электромагнита, чтобы "сквозь нее" проходило магнитное поле катушки. Закреплять можно хоть скотчем, хоть клеем, хоть жвачкой - лишь бы не металлическим хомутом.

Электромагнит с датчиком в сборе

Теперь подключаем катушку к схеме, поднимаем ее микросхемой вних и подносим нашу летающую фигуру с магнитом к катушке снизу. Если повезет - фигурка повиснет на расстоянии 6-7 мм от микросхемы. Но может оказаться, что вместо притягивания электромагнит будет отталкивать нашего летуна - тогда просто поменяйте местами подключение выводов катушки к схеме. Все, теперь ваша фигурка будет летать, не касаясь электромагнита!

Как же это получается? Пока неодимовый магнит не приблизился к микросхеме достаточно для ее срабатывания, наша схема запитывает электромагнит и он притягивает к себе магнит. Как только магнит приблизится достаточно близко, микросхема MD1 сработает и закроет транзистор, ну а тот, в свою очередь, обесточит электромагнит. Под действием силы тяжести магнит начнет падать вниз... Но отдалившись от микросхемы, он заставит ее снова включить транзистор, который снова подаст ток в электромагнит, который снова начнет притягивать магнит... Таким образом, система непрерывно колеблется около некоторой точки примерно на расстоянии срабатывания микросхемы. Иногда эти колебания могут войти в резонанс с летающей фигуркой - тогда она начнет раскачиваться и, скорее всего, упадет. Поборотть это явление можно некоторым утяжелением или облегчением фигуры. К сожалению, эта простая схема работает по примитивному релейному принципу и не может на 100% обеспечить спокойное зависание магнита... Зато все работает и это очень просто!

Удачи!

Обсудить материал на форуме. (0 сообщений)

Коментарии (7)

4  Написал(а) ARV, в 18:15 20.01.2010 немножко попало в конце оператор из меня плоховатый... Уведомить админа

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.