盜夢陀螺㈡:線圈和感測器手工電子DIY教程
電子DIY1.1W
● 相信很多人看過原理圖之後,和我一樣信心滿滿,這個東西太容易做了,不就是照圖焊器件嘛,一星期就可以搞定了!● 真正動起手來,才知道沒那麼容易。第一件事就鬱悶了:去哪裡找線圈?在淘寶搜了一大圈也沒找到合適的。銅絲直徑?線圈直徑?線圈高度?繞多少匝?線圈之間距離?亂七八糟的好多事情,who tama knows!● 最後只能去電子城買了一公斤的銅絲回來自己繞。那時候我還不知道有“線圈骨架”這麼個名詞,沒找到合適的東西,就自己做了幾個軸。於是出現了下面這麼多奇形怪狀的線圈:● 奇形怪狀的線圈們 ● 更奇形怪狀的線圈們 ● 細心的同學可能會發現,其中有些是帶鐵芯的(我分別用大螺絲和一毛錢的硬幣柱當過鐵芯),有些是沒有鐵芯的。事實證明,磁懸浮的線圈不能有鐵芯!這點和我最初的直覺有點不符,因為覺得加了鐵芯後磁場會更強。事實上因為我們的浮子是釹鐵硼強磁,鐵芯對它的吸力遠大於線圈產生的磁力。也就是說,帶鐵芯的線圈只能產生“很大的吸力”和“更大的吸力”,沒法產生“較小的吸力”和“較小的斥力” ● 繞線圈是一個非常痛苦的差事,我數過一個線圈平均大概是800匝左右,繞的我頭昏眼花。所以後來做了一個繞線用的小東西,這就是我喜歡樂高的原因,很簡單的一堆顆粒,可以拼出很多你想要的東西:● 樂高製作的繞線器● 用繞線器繞出的線圈們 ● 後來買了線圈骨架,這下繞的就好看多了。對於下推式磁懸浮,一共需要4個線圈。霍爾感測器儘量放在4個線圈的中心位置,這樣的好處是線圈通電時,感應的磁場在中心處幾乎都互相抵消了,只有浮子的移動才會影響到感測器的讀數。● 霍爾感測器安裝在中心位置 ● 事實上,感測器的位置並不需要太嚴格。因為霍爾測量的是垂直它表面的磁通量。只要感測器的高度線上圈的高度中心,這裡的磁通量都是平行與感測器的,也不會產生影響。● 高度儘量居中 ● 我的第一個版本的懸浮,感測器就是用膠布貼在側面的中心,一樣可以懸浮。缺點是浮子移動時,磁場的變化不是線性的,容易產生振動。● 高度居中時,水平位置要求並不高● 接線方面,互相對面的一組線圈之間反相連線。也就是說當在一對線圈兩端通電時,一個會對浮子產生斥力,另一個會產生引力,正好是相反的,連推帶拉才給力! ● 下面這個是背面的接線圖,其中中心位置的是兩個感測器,我把它們引出到兩個杜邦頭插針上,這樣可以方便插拔。對面的線圈分別把相同極性的抽頭焊在一起:● 接線圖,希望你能看懂 ● 最後發一個關於線圈的經驗小貼士,省的大家再重做無用功了:1. 產生相同的磁力,銅絲越細需要的電壓越高,因為電阻比較大。我用的是0.27的銅絲,20V的電源。(用20V的原因是我有個壞掉的筆記本,利用下電源)2. 磁力的大小跟匝數關係不大,因為匝數增大的時候,電阻也增大,電流減小,產生的磁場差不多。但是匝數越多越省電。3. 四個線圈之間距離要稍大一點,浮子會更穩定,當然也別大的離譜,我的經驗是線圈中心的直徑和浮子直徑差不多。4. 感測器的位置儘量線上圈中間,高度上也儘量放在中心的高度。5. 不要裝鐵芯。6. 給線頭留長點,當你辛苦裝上幾個線圈,突然發現線頭不夠長的時候,會有看破紅塵的感覺。
(未完待續...)
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