磁気浮遊の学習 ー磁気浮遊への道 1ー
お父ちゃん
2020.4.7
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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
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
目次
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
- 電磁石
- 磁気センサ A1324LUA-T
- 三端子レギュレータ L7805CV-DG
- オペアンプ LM358N
- N-MOSFET IRF520PBF
- ダイオード 1N5819
- 10kohm スライドボリューム
- 12V 1A ACアダプタ GF12-US1210
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。
Linear Hall Effect Sensor
面白いね pic.twitter.com/Ng019a4Fiw— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 5, 2020
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
磁気浮遊 pic.twitter.com/uNre27uNRn
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 6, 2020
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。
磁気浮遊
聴こえにくいし聴こえたとて子の寝息なんだけど
コイルがファンファンいって面白いまさにUFOが人を機内にいざなう際の音がする pic.twitter.com/6RfNGiknOU
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 7, 2020
それでは次の道でお会いしましょう。
オール5 pic.twitter.com/ghLyFV96wT
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 7, 2020
こんにちは！
とても興味のある内容のブログありがとうございます！
この記事を参考に作成してみたいのですが
ブレッドボードの回路を見せていただけないでしょうか？
よろしくお願いします！
こんにちは！
回路図は構成の手書きの図の通りです。
宜しくお願い致します。
お返事ありがとうございます！！
そうなんですね！
素人質問なのですがブレッドボードの端の＋−の列にコンデンサがあるのは何故なんでしょうか？教えていただけたら嬉しいです！！
あー！確かに回路図にはコンデンサ書いてませんでしたね。
このコンデンサは負荷変動やスイッチングノイズによって電源電圧が乱れないように挿入しています。
12Vと5Vラインにそれぞれ入れています。