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磁気浮遊の学習 ー磁気浮遊への道 1ー

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これやりたいなとなんとなくずっと思っていまして

Electromagnetic Levitation

ただいきなりこれは難しいと判断し、以下のつり上げタイプを作ってみましたのでご報告します。

以下を参考に製作しました。
 Magnetic Levitation Tutorial
 

 

構成

前述のチュートリアルを参考に回路を製作しました。

磁気センサで磁力(つまり磁石との距離)を観測し、オペアンプで基準電圧と比較して電磁石に流す電流をON/OFFします。

基準電圧は可変抵抗で調整可能で、電磁石に流す電流をON/OFFする磁石の位置を調整できます。

電磁石で磁石を引く力と重力が釣り合うと磁石は空中にとどまります。
電磁石には逆起電力によるサージ保護のためにダイオードを並列接続しています。

部品

 

概要

磁気センサ

ホールセンサ A1324LUA-T が Linear Hall Effect Sensorといわれており、5V給電で磁気がない場合は2.5V、一方の磁極を近づけると電圧上昇、他方を近づけると電圧降下します。

このセンサにより磁石との距離及び極性を観測することができます。便利!

磁気浮遊装置外観

電磁石に磁気センサをマスキングテープで貼り付けて(磁石が近づいたら電圧が上昇する向き)、カメラ用アームと金具で固定しました。

 
回路はブレッドボードで構成しました。

動作

磁気センサで磁力(すなわちセンサと磁石間の距離)を測って基準電圧とオペアンプで比較して電磁石をON/OFFして距離を保ってます。

基準電圧はスライドボリュームで調整していい感じに浮くポイントを探ります。

動画ではオシロでNMOSのドレイン電圧を観ています。
PWM制御のようになって素敵な浮遊を実現していいることが分かります。

終わりに

さてディスクリート部品の組み合わせて磁気浮遊を実現することができました。
Linear Hall Effect Sensorなるセンサを知ることができ大変勉強になりました!

次回はこれを応用して電磁石のON/OFFをマイコンで制御してみたいなと思っております。

それでは次の道でお会いしましょう。

 

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