Комментарии 81
Какой вес выдерживает такая конструкция?
За материал несомненно спасибо. Но, раз уж даже китайцы поделились схемой, почему ей не поделились Вы?)
Заголовок спойлера
О, левитация без опоры только на постоянных магнитах — широкое поле для энтузиастов из ветки «добытчиков свободной энергии». А так да, с единственной точкой опоры есть игрушки под названием «Мендосинский мотор».
Просто окружают конструкцию одноименными полюсами со всех сторон, чтоб некуда было деваться. Простейший пример — магнитные шайбы, нанизанные на карандаш. Если хорошо подумать и хорошо постараться, можно реализовать и более красивые варианты.
ознакомьтесь с теоремой Ирншоу, ну и вообще ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
Теорема Ирншоу доказывает, что, используя только ферромагнетики, невозможно устойчиво удерживать объект в гравитационном поле. Несмотря на это, с помощью сервомеханизмов, диамагнетиков, сверхпроводников и систем с вихревыми токами левитация возможна.
В некоторых случаях подъёмная сила обеспечивается магнитной левитацией, но при этом есть механическая поддержка, дающая устойчивость. В этих случаях явление называется псевдолевитация.
Теорема Ирншоу доказывает, что, используя только ферромагнетики, невозможно устойчиво удерживать объект в гравитационном поле. Несмотря на это, с помощью сервомеханизмов, диамагнетиков, сверхпроводников и систем с вихревыми токами левитация возможна.
В некоторых случаях подъёмная сила обеспечивается магнитной левитацией, но при этом есть механическая поддержка, дающая устойчивость. В этих случаях явление называется псевдолевитация.
Это невозможно без датчиков и корректировки магнитного поля. Теория управления позволяет здесь сделать из неустойчивого равновесия — устойчивое.
Левитация только на постоянных магнитах возможна, если использовать диамагнетики, например висмут или пиролитический графит.
прикольно, конечно, но вроде такие игрушки давно уже были, а тут это представлено как новое открытие) но все равно спасибо за инфу)
Игрушки то были, но как настраивать электронную часть не было. Данная статья — не реклама игрушек, а руководство по настройке, которое очень поможет тем, кто купит такой набор на али. Мне например, продавец выслал инструкцию на китайском.
Не подскажете, так и не смог настроить подобный дивайс, в процессе настройки магнит (рука) перестал чуятm какое либо магнитное поле, что должно было сгореть? Q5 ? Вроде все нормально звонится...
Q5 в самом деле самый нагруженный элемент, а если сгорит, вся схема останется без питания, этого трудно не заметить. Питание включется от того, что подносите магнит, датчик холла Т3 дает сигнал на U5А, Q5 открывается. Это происходит? Если есть питание - даже самый ненастроенный девайс хоть какие-то катушки да включает. Если совсем ничего - значит питание не включается. Прежде всего T3 - U5A - Q5 должно работать, как подносишь магнит - питание 12 вольт появляться обязано.
Да статья огонь! Какое ещё открытие! На хабре такого точно не было, а хабр для такого — самое то место.
Кстати, статья оказалась очень полезной как аргумент и наглядная ссылка, чтобы метнуть её в сторону тех, кто утверждает, что подвешенные глобусы и летающие цветочки одинаково работают. Нифига не одинаково. У глобуса одна катушка и датчик холла.
Кстати, статья оказалась очень полезной как аргумент и наглядная ссылка, чтобы метнуть её в сторону тех, кто утверждает, что подвешенные глобусы и летающие цветочки одинаково работают. Нифига не одинаково. У глобуса одна катушка и датчик холла.
А какой ток у вас эта штука потребляет в покое?
Я правильно понимаю, что если подвешенный предмет не сбалансирован относительно оси своего магнитного поля, то левитрон будет потреблять больший ток?
Я правильно понимаю, что если подвешенный предмет не сбалансирован относительно оси своего магнитного поля, то левитрон будет потреблять больший ток?
Пока поплавок в балансе, общий ток 50 — 100 миллиампер. Но если зашкаливают оба датчика — запросто до трех ампер доходит, в статье написано об этом. Это крайне опасный режим для схемы автоматического включения питания. А потому, прежде, чем устройство настраивать, надо обязательно статью почитать.
Может стоило пару термисторов добавить? Чтобы беречь транзисторы от детей.
Когда уже схема настроена, проблем нет: дело в том, что если поплавок свалится, тот третий датчик холла потеряет сигнал, и питание выключится. Это вообще хорошо сделано, и удобно, и безопасно.
А если поплавок взять и нарочно держать в паре сантиметров от точки равновесия? Я ж не зря детей упомянул.
Это довольно сложно, тем более, ребенку. Магниты неодимовые, очень сильные. Едва поплавок выходит из равновесия — он с дикой силой прилипает к какому-то краю. А самое главное — в паре сантиметров от точки равновесия уже произойдет автоматическое отключение питания. Нагрузить схему по полной возможно только в процессе настройки.
Вовсе нет.
Ток потребляется лишь на корректировку относительно центра, основное усилие удержания идёт от постоянных магнитов.
Даже если пальцем сверху давить, ток растёт незначительно.
Ток потребляется лишь на корректировку относительно центра, основное усилие удержания идёт от постоянных магнитов.
Даже если пальцем сверху давить, ток растёт незначительно.
Ничего не происходит, ток возрастает незначительно т.к. ток потребляется лишь на корректировку магнита относительно центра, основное усилие удержания идёт от постоянных магнитов.
Основная проблема во время игры это случайные удары, магнит хрупкие и колятся, датчики гнутся, без корпуса детям давать не стоит.
Основная проблема во время игры это случайные удары, магнит хрупкие и колятся, датчики гнутся, без корпуса детям давать не стоит.
А как делают подвешенные таким образом светящиеся лампочки? Не на батарейках же?
Я так понимаю индукционно передавать для неё энергию можно, но придётся делать отдельный контур, поскольку хорошо настроенный левитрон пускает мизерные токи по своим соленоидам.
Я так понимаю индукционно передавать для неё энергию можно, но придётся делать отдельный контур, поскольку хорошо настроенный левитрон пускает мизерные токи по своим соленоидам.
Я так понимаю, лампочки светодиодные и много электричества им не надо. Видимо, вполне хватает стандартного решения на основе индукционных зарядных устройств, там частота высокая, много выше, чем такой аналоговый регулятор способен воспринять и отработать. А потому дополнительная индукционная катушка на работу левитрона не влияет.
Хабр — торт!
AlexGyver, реально повторить из сантеха и палок?
К сожалению, в данной конструкции сантех ни к чему. Из полипропиленовой канализации хорошая катушка теслы получается, кстати. Но это другая тема.
Да это локальный мем Александра. Он умудряется крутые штуки делать из дешевых компонентов. Одна его лампа чего стоит.
Хотя полторы тысячи за четырёхслойную плату и готовые катушки с полным набором рассыпухи — это, вроде, не дорого же, да?
Хотя полторы тысячи за четырёхслойную плату и готовые катушки с полным набором рассыпухи — это, вроде, не дорого же, да?
Набор магнитов хоть тресни, но надо купить, четыре соленоида с сердечниками — самому такие сделать не так просто, как кажется. Печатную плату хватило бы двусторонней, ее самому сделать вполне реально. Рассыпуха и вовсе самая обыкновенная. Но если соотнести денежную экономию и полученный геморрой, лучше 1,5 тысячи отдать.
В журнале «юный техник» было такое, но в каком номере я не помню (а может быть и не было).
вот к примеру
aliexpress.ru/item/4000225838517.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3b6c2f2d2BSEbk&s=p&algo_pvid=46b62778-56a9-4a00-adb4-ebf283db3e52&algo_expid=46b62778-56a9-4a00-adb4-ebf283db3e52-0&btsid=1ad300bb-aac5-42f2-a1ca-e0749ba9bc84&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_7,searchweb201603_53
надо заметить, мой экземпляр был от другого продавца, это почти то же самое
aliexpress.ru/item/4000225838517.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3b6c2f2d2BSEbk&s=p&algo_pvid=46b62778-56a9-4a00-adb4-ebf283db3e52&algo_expid=46b62778-56a9-4a00-adb4-ebf283db3e52-0&btsid=1ad300bb-aac5-42f2-a1ca-e0749ba9bc84&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_7,searchweb201603_53
надо заметить, мой экземпляр был от другого продавца, это почти то же самое
Хитрый он, этот китайский Алибаба :) Пишу «levitation DIY», поиск, сортировать по цене. И вижу всего 23 результата, есть похожие штуки как у автора, но за $33+. Иду по ссылке автора — уже $23, в названии есть и DIY, и levitation, но ее в моих результатах нет. Как так? Приглядываюсь к результатам, и вижу интересную надпись: Some search results have been omitted that may be unrelated to your keywords. If you want to view all results, click here. И вот уже при нажатии на нее получаю 341 результат, и где-то в середине есть уже и как у автора, но собранная за $20 www.aliexpress.com/item/4000593175009.html, и вообще голые катушки за $5.57 www.aliexpress.com/item/4000628493285.html.
Вот такая вот легкая стимуляция покупать подороже…
Вот такая вот легкая стимуляция покупать подороже…
Не собранная, увы: "NOTE: This product is a set of parts"
Да, извиняюсь за дезинформацию, недоглядел. И это опять же к вопросу о хитрых китайцах, где-то в конце простыни напишут set of parts, на последней картинке изобразят детальки — а все остальное выглядит так, как будто это спаянные платы продаются. Еще и БП на одной из фоток есть, а в тексте написано, что его нет.
Но мне в принципе не важно, я этот комплект себе таки заказал, верхнюю плату соберу, а вместо нижней попробую соорудить нечто на STM32.
Но мне в принципе не важно, я этот комплект себе таки заказал, верхнюю плату соберу, а вместо нижней попробую соорудить нечто на STM32.
хорошая штука!) для тех кто не паяет можно почти за те же деньги купить на ебей
www.ebay.com/itm/12V-2A-500g-Auto-Magnetic-Levitation-Module-Magnetic-Levitation-Platform-Tool/382745982537?hash=item591d703649:g:X7MAAOSwDSRci0Y5
я смотрю у этих ребят датчики холла на каком-то специальном постаменте, видимо что бы четко параллельно с платформой…
пысы- что-то с ссылками сегодня происходит…
www.ebay.com/itm/12V-2A-500g-Auto-Magnetic-Levitation-Module-Magnetic-Levitation-Platform-Tool/382745982537?hash=item591d703649:g:X7MAAOSwDSRci0Y5
я смотрю у этих ребят датчики холла на каком-то специальном постаменте, видимо что бы четко параллельно с платформой…
пысы- что-то с ссылками сегодня происходит…
Мне кажется, вместо кучи операционников можно было бы поставить один STM32, на АЦП завести эти датчики холла, два ШИМ-выхода с него кинуть через двойной мостовой драйвер а-ля L6206 на катушки, количество деталек бы уменьшилось раза в 3, и плюсом к этому скорее всего и болтанку можно было бы убрать подбором коэффициентов ПИД-регуляторов.
Так то да, только кто бы прошивку в свободный доступ выложил. На ардуинке может и я бы сделал, но зачем делать, если готовое есть.
Так для улучшения потребительских свойств же! Во-первых кушать ШИМ будет меньше, чем линейное регулирование, особенно на малых токах. Во-вторых, программа — она завсегда интереснее, чем схема. Хочется, чтобы плавно покачивалось или по кругу гуляло — пожалуйста. Ну а если 4 моста поставить вместо двух (а может вообще однополярного управления хватит?) — можно заставить тело еще и в небольших пределах вверх-вниз гулять.
Готовое вон можно и спаянное купить, возможно даже и настроенное уже китайцами.
Готовое вон можно и спаянное купить, возможно даже и настроенное уже китайцами.
Если пушка стоит 20 рублей, а за воробья премию дают, то китацы вам изведут воробьёв влёт. Прям сам радуюсь за такую метафору=)
Контроллеры сейчас дешевые и быстрые. Там мегагерцы.
Хорошо хоть RaspberyPi для управления не предлагают ещё применять=) Ну чтоб не заморачиваясь на питончике PID-регулятор замутить.=)
Контроллеры сейчас дешевые и быстрые. Там мегагерцы.
Хорошо хоть RaspberyPi для управления не предлагают ещё применять=) Ну чтоб не заморачиваясь на питончике PID-регулятор замутить.=)
Я же не зря написал STM32, а не ардуина. Там в обработчик fiq размером в пару мкс можно закинуть весь ПИД — чтение АЦП, умножение-сложение, запись в таймер ШИМ. Если это все будет крутиться с частотой 100-200 кГц — думаю, успеет попасть.
Да судя по осциллограмме (где-то попался видос с ней и не найду теперь) не улетит. Да и чем массивнее поплавок. тем меньше надо быстродействие, как мне кажется.
Скажите, sdg12832, как думаете, потянет условная ардуинка (или STM) по быстродействию рулить катушками?
Скажите, sdg12832, как думаете, потянет условная ардуинка (или STM) по быстродействию рулить катушками?
Я на своем мерил частоты, которые по соленоидам гуляют, частота сильно скачет, но обычно более 100 килогерц держится. Но учитывая вес поплавка, это и вправду кажется излишним. Такие левитроны, где поплавок не на подставке, а на подвесе, на ардуинах люди делали успешно, причем вставляли функцию регулировки высоты. Получалось, что поплавок прыгает, как будто подвешен на невидимой резинке. Довольно прикольно, кстати. Думаю, и подставка бы завелась на ардуинке, причем можно было бы авто калибровку замутить.
Без прибора настраивается не так уж и сложно.
Берём магнит в руку и держим над датчиками по центру, магнит пытается убежать в одну сторону но не даём, в это время второй рукой крутим резюк.
Как только резюк перескочит точку равновесия, магнит в руке резко рыпнется в сторону, (если не рыпнулся — значит крутили не в ту сторону).
Останавливаемся и начинаем крутить второй резюк, ожидая аналогично рывка магнита в руке.
Когда со вторым резюком магнит тоже рыпнулся, значит мы примерно нашли равновесие.
Запоминаем в какую сторону крутили резюк и в какую сторону рыпался магнит
Теперь плааавно крутим резюк чтобы магнит начал подрагвиать в руке и так же плавно подкручиваем второй резюк.
Если на бумажке нарисовать схему какой резюк в какую сторону отклоняет магнит то будет проще.
Отвёртку кстати рекомендую взять пластиковую/керамическую или крутить зубочисткой,
схема чувствует намагниченное жало, а жало точно намагнитится когда случайно прилипнет к магниту.
Мой ещё любит магнит закручивать по оси
ЗЫ
Если нужна левитация повыше, можно увеличить высоту взяв более мощный «летающий» магнит. Диаметр нужен не больше чем у штатного, лучше один цельный, но можно сцепить несколько тонких. С большим магнитом увеличивается высота полёта до предела пока перестанет срабатывать датчик присутствия. Можно обмануть схему запустив на постоянную работу, но это на свой страх и риск.
Берём магнит в руку и держим над датчиками по центру, магнит пытается убежать в одну сторону но не даём, в это время второй рукой крутим резюк.
Как только резюк перескочит точку равновесия, магнит в руке резко рыпнется в сторону, (если не рыпнулся — значит крутили не в ту сторону).
Останавливаемся и начинаем крутить второй резюк, ожидая аналогично рывка магнита в руке.
Когда со вторым резюком магнит тоже рыпнулся, значит мы примерно нашли равновесие.
Запоминаем в какую сторону крутили резюк и в какую сторону рыпался магнит
Теперь плааавно крутим резюк чтобы магнит начал подрагвиать в руке и так же плавно подкручиваем второй резюк.
Если на бумажке нарисовать схему какой резюк в какую сторону отклоняет магнит то будет проще.
Отвёртку кстати рекомендую взять пластиковую/керамическую или крутить зубочисткой,
схема чувствует намагниченное жало, а жало точно намагнитится когда случайно прилипнет к магниту.
Мой ещё любит магнит закручивать по оси
ЗЫ
Если нужна левитация повыше, можно увеличить высоту взяв более мощный «летающий» магнит. Диаметр нужен не больше чем у штатного, лучше один цельный, но можно сцепить несколько тонких. С большим магнитом увеличивается высота полёта до предела пока перестанет срабатывать датчик присутствия. Можно обмануть схему запустив на постоянную работу, но это на свой страх и риск.
А можно так малошумный вентилятор сделать, сколько его макс. теоретический КПД будет?
Я однажды таким глобусом баловался — шар соскочил из точки равновесия и прилип к основанию, обратно не захотел центроваться и падал. После 10 неудачных попыток поднять — бросил.
Я однажды таким глобусом баловался — шар соскочил из точки равновесия и прилип к основанию, обратно не захотел центроваться и падал. После 10 неудачных попыток поднять — бросил.
Поплавок имеет склонность самопроизвольно вертеться, но это только потому, что на нем нет лопастей. Если удерживать в равновесии, да еще и крутить, то система регулирования будет жрать энергии больше, чем экономия на трении в подшипниках.
Что глобус прилипает — это нормально. А что в точке не держится — значит схема управления не настроена, или вообще не работает.
Что глобус прилипает — это нормально. А что в точке не держится — значит схема управления не настроена, или вообще не работает.
Меня давно интересует, почему на этом принципе не делают роботов? Можно же почти полностью убрать капризную в эксплуатации механику. Скажем, лабораторный робот должен всего лишь уметь переносить проборки и капать из пипетки, большой силы ему прилагать не надо.
О, а почему, кстати, калибровку не сделали автоматической? Можно же нули подстроить схематически.
А зачем отключать катушки, когда над ними нет поплавка? Для энергосбережения?
Купил вот такой левитрон за 1200 рублей:
aliexpress.ru/item/4000289268803.html?af=10546_19&cv=89827&cn=45q64763echq7lztempgw8dh6om6ot7s&dp=v5_45q64763echq7lztempgw8dh6om6ot7s&utm_source=epn&utm_medium=cpa&utm_campaign=10546_19&utm_content=89827&afref=&aff_request_id=810b25860a3c48369d7cf58439c2a47c-1582394187396-09130-BojXZX7K&aff_platform=api&cpt=1582394187396&sk=BojXZX7K&aff_trace_key=810b25860a3c48369d7cf58439c2a47c-1582394187396-09130-BojXZX7K&terminal_id=ca968f09ddb54bafaafaa60c94fe655b
Настраивается он гораздо легче, чем описано в этой статье. Надо просто уравнять напряжения с датчиков холла и с потенциометров — и всё. Об этом и написано в китайской инструкции, которую я перевел гуглом (инструкция скачивается по ссылке, указанной в прилагаемой бумажной мини-инструкции).
aliexpress.ru/item/4000289268803.html?af=10546_19&cv=89827&cn=45q64763echq7lztempgw8dh6om6ot7s&dp=v5_45q64763echq7lztempgw8dh6om6ot7s&utm_source=epn&utm_medium=cpa&utm_campaign=10546_19&utm_content=89827&afref=&aff_request_id=810b25860a3c48369d7cf58439c2a47c-1582394187396-09130-BojXZX7K&aff_platform=api&cpt=1582394187396&sk=BojXZX7K&aff_trace_key=810b25860a3c48369d7cf58439c2a47c-1582394187396-09130-BojXZX7K&terminal_id=ca968f09ddb54bafaafaa60c94fe655b
Настраивается он гораздо легче, чем описано в этой статье. Надо просто уравнять напряжения с датчиков холла и с потенциометров — и всё. Об этом и написано в китайской инструкции, которую я перевел гуглом (инструкция скачивается по ссылке, указанной в прилагаемой бумажной мини-инструкции).
Для балансировки совсем не обязательно использовать стрелочный амперметр с «0» посередине шкалы. Любой цифровой мультиметр позволяет сделать то же самое, даже, наверно, еще удобнее, чем со стрелочным.
Подскажите, у кого еще присутствует эффект температурного дрейфа параметров? У моего экземпляра через пару часов начинаются карусели с наростающей амплитудой и в итоге левитация срывается, нужно подстраивать резисторами опять…
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Как настроить китайский левитрон