SONIC
مدیر بخش برق و الکترونیک (SONIC)
پرسنل مدیریت
مدیر انجمن
استاد و مشاور الکترونیک
عضو افتخاری گروه الکترونیک
به شدت دوست داشتنی
مدیر انجمن
- Oct 14, 2021
- 1,957
- 4,683
با این مدار می توانید هر جسم فرومغناطیسی را در هوا معلق کنید، بدون اینکه چیزی قابل مشاهده برای نگه داشتن آن باشد. راز ساده است، به یک آهنربای الکتریکی ساده یک مدار آشکارساز عبور اضافه شده است که جریان ارسال شده به آهنربا را کنترل می کند. هر بار که جسم از یک موقعیت خاص عبور می کند، آهنربای الکتریکی جریان کمتری دریافت می کند و ضعیف تر می شود و هنگامی که جسم پایین می رود، آهنربای الکتریکی جریان بیشتری دریافت می کند که جسم را می کشد. به نظر می رسد او بدون کمک هیچ وسیله ای در هوا شناور است. دراین پروژه از یک LED مادون قرمز و یک فوتودیود مادون قرمز به عنوان یک حسگر نوری استفاده شده و بدین ترتیب موقعیت جسم را تشخیص می دهد.
شماتیک مدار :
شرح مدار :
عملکرد سنسور به شرح زیر است، اگر جسم بالا بیاید، فتودیود کمتر روشن می شود و مدار باعث کاهش جریان در سیم پیچ آهنربای الکتریکی می شود. اگر جسم پایین بیاید، فتودیود روشن‌تر می‌شود و جریان مغناطیس الکتریکی افزایش می‌یابد. مدار کنترل این دستگاه شناور الکترومغناطیسی از مدار مجتمع تقویت کننده عملیاتی 1458 یا 4558 به عنوان مقایسه کننده ولتاژ استفاده می کند، اما می توان از هر مدار عملیاتی دیگری مانند LM741 استفاده کرد.
آنچه بار را برای آهنربای الکتریکی کنترل می کند یک ترانزیستور ماسفت قدرت است که می تواند IRFZ44، IRF540 یا IRF3205 باشد که باید دارای هیت سینک باشد. از طرف دیگر، آهنربای الکتریکی را می توان از یک رله یا سیم پیچ بزرگ استفاده مجدد کرد، در این مورد، نویسنده از یک سیم پیچ برای آهنربای الکتریکی با 1200 چرخش با سیم لعابی به قطر 0.4 میلی متر بر روی یک هسته آهنی با قطر 8 میلی متر استفاده کرده است. قطر این سیم پیچ مقاومتی در حدود 8 اهم دارد و برای کار مداوم در ولتاژ کامل 12 ولت طراحی نشده است زیرا 18 وات را از بین می برد. هنگام کارکردن دستگاه با جسم معلق، تلفات برق واقعی سیم پیچ بسیار کمتر است. به همین دلیل است که نباید دستگاه را بدون هیچ چیزی روشن بگذارید، زیرا به این ترتیب تمام شارژ به سیم پیچ می رود و احتمالاً آن را می سوزاند.
من توصیه می کنم به جای R1 از یک trimpot استفاده کنید، فتودیودهای مختلف حساسیت های متفاوتی دارند، ممکن است لازم باشد مقدار R1 را تنظیم کنید. به عنوان اندازه گیری ولتاژ، زمانی که فتودیود به طور کامل روشن می شود، ولتاژ آن نباید کمتر از 6 ولت و روی آهنربای الکتریکی تقریباً 12 ولت باشد. هنگامی که فتودیود روشن نیست، یعنی زمانی که پرتو نور LED مادون قرمز به طور کامل قطع می شود، باید بیش از 6 ولت در سراسر فتودیود و ولتاژ تقریباً صفر در سراسر آهنربا وجود داشته باشد.
اگر در پایداری دستگاه شناور الکترومغناطیسی مشکل دارید، یعنی اگر جسم شروع به بسیار ناپایدار یا ارتعاش کرد، باید ثابت زمانی مدار را تغییر دهید. برای این کار باید مقدار خازن C1 را تغییر دهید. این خازن الکترولیتی در اصل 4.7uF است، اما می توانید با مقادیر کوچکتر مانند 2.2uF تا 1uF و مقادیر بالاتر مانند 10uF تا 22uF آزمایش کنید. با تغییر 1uF تا 22uF کافی است تعادل ثابت زمانی را تنظیم کنید، تغییر دهید و آزمایش کنید تا مدار وارد حالت پایداری شود.
موفق باشید.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
شماتیک مدار :
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
شرح مدار :
عملکرد سنسور به شرح زیر است، اگر جسم بالا بیاید، فتودیود کمتر روشن می شود و مدار باعث کاهش جریان در سیم پیچ آهنربای الکتریکی می شود. اگر جسم پایین بیاید، فتودیود روشن‌تر می‌شود و جریان مغناطیس الکتریکی افزایش می‌یابد. مدار کنترل این دستگاه شناور الکترومغناطیسی از مدار مجتمع تقویت کننده عملیاتی 1458 یا 4558 به عنوان مقایسه کننده ولتاژ استفاده می کند، اما می توان از هر مدار عملیاتی دیگری مانند LM741 استفاده کرد.
آنچه بار را برای آهنربای الکتریکی کنترل می کند یک ترانزیستور ماسفت قدرت است که می تواند IRFZ44، IRF540 یا IRF3205 باشد که باید دارای هیت سینک باشد. از طرف دیگر، آهنربای الکتریکی را می توان از یک رله یا سیم پیچ بزرگ استفاده مجدد کرد، در این مورد، نویسنده از یک سیم پیچ برای آهنربای الکتریکی با 1200 چرخش با سیم لعابی به قطر 0.4 میلی متر بر روی یک هسته آهنی با قطر 8 میلی متر استفاده کرده است. قطر این سیم پیچ مقاومتی در حدود 8 اهم دارد و برای کار مداوم در ولتاژ کامل 12 ولت طراحی نشده است زیرا 18 وات را از بین می برد. هنگام کارکردن دستگاه با جسم معلق، تلفات برق واقعی سیم پیچ بسیار کمتر است. به همین دلیل است که نباید دستگاه را بدون هیچ چیزی روشن بگذارید، زیرا به این ترتیب تمام شارژ به سیم پیچ می رود و احتمالاً آن را می سوزاند.
من توصیه می کنم به جای R1 از یک trimpot استفاده کنید، فتودیودهای مختلف حساسیت های متفاوتی دارند، ممکن است لازم باشد مقدار R1 را تنظیم کنید. به عنوان اندازه گیری ولتاژ، زمانی که فتودیود به طور کامل روشن می شود، ولتاژ آن نباید کمتر از 6 ولت و روی آهنربای الکتریکی تقریباً 12 ولت باشد. هنگامی که فتودیود روشن نیست، یعنی زمانی که پرتو نور LED مادون قرمز به طور کامل قطع می شود، باید بیش از 6 ولت در سراسر فتودیود و ولتاژ تقریباً صفر در سراسر آهنربا وجود داشته باشد.
برای دیدن تصاویر باید ثبت نام کنید
موفق باشید.