МозгоНавигатор: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

Самодельный Левитрон

02.11.2013 в Из мусора, Электронные самоделки

Когда-то из каких-то хороших, но разрушенных компьютерных колонок ко мне попала микросхема TDA1552Q. Ознакомившись с даташитом (http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA1552Q_CNV.pdf), я отложил ее «до лучших времен». Но недавно в Интернете мне случайно попалось слово «Левитрон» и множество изображений рекламного характера. Мозг быстро отбросил простые «волчки» и подвесные конструкции, остались «платформы» и вопрос: а получится ли у меня сделать нечто похожее, да еще и из хлама? Скажу сразу – получилось. Предлагаемая статья не только о том, как сделан левитрон (в Интернете хватает примеров), но и о том, как его настроить (чего я не нашел вовсе).

Сразу хочется поблагодарить участников форума РадиоКот, наполнивших сообщениями длинную ветку о левитроне, а также неизвестного автора схемы и чертежа. Особая благодарность – Barry Hansen за статью, которая для моего мозга стала мощным катализатором в работе над левитроном, хотя она посвящена подвесной, а не платформенной конструкции. Статья написана простым английским языком, с легким юмором и объяснениями, доступными даже школьнику.
Ссылки в благодарностях приведены не случайно, а рекомендованы для ознакомления всем желающим попробовать свои силы в конструировании левитронов.

Коротенькое видео:

Немного теории

Начнем, пожалуй, с механической схемы платформенного левитрона, сложившейся в моем понимании. Магнит, который парит над платформой, я буду здесь для краткости называть словом «фишка».
Эскиз платформы левитрона (сверху) изображен на рис. 1.

Рис. 1

Рис. 1

На рис. 2  – силовая схема вертикального разреза по центральной оси платформы (как я ее себе представляю) в состоянии покоя и без тока в катушках. Все хорошо, кроме того, что состояние покоя в такой системе нестабильно. Фишка стремится сместиться с вертикальной оси системы и с силой шлепнуться на один из магнитов. При «ощупывании» фишкой пространства над магнитами ощущается силовой «горб» над центром платформы с вершиной, лежащей на центральной оси.

Рис. 2 mg – вес фишки, F1 и F2 – силы взаимодействия фишки с магнитами платформы, Fmag – суммарное воздействие, уравновешивающее вес фишки ДХ – датчики Холла.

Рис. 2 

mg – вес фишки,
F1 и F2 – силы взаимодействия фишки с магнитами платформы,
Fmag – суммарное воздействие, уравновешивающее вес фишки,
ДХ – датчики Холла.

На рис. 3.  изображено взаимодействие фишки с катушками (опять же, по моему понятию), а остальные силы – опущены.

Рис. 3.

Рис. 3.

Из рисунка 3 видно, что цель управления катушками – создать горизонтальную силу Fss, направленную всегда к оси равновесия при возникновении смещения Х. Для этого достаточно включить катушки так, чтобы одинаковый ток в них создавал магнитное поле противоположного направления. Остался пустяк: измерить смещение фишки от оси (величину Х) и определить направление этого смещения с помошью датчиков Холла, а потом пропустить в катушках подходящей силы токи.

Простой повтор электронных схем – не в наших традициях, тем более, что:
— нет в наличии двух TDA2030A, а есть TDA1552Q;
— нет датчиков Холла SS496 (доступны примерно по $2 за штуку), а есть датчики, похожие на HW101, по 3 шт даром в каждом двигателе диска CD- или DVD-драйва;
— лень возиться с двуполярным питанием.
Даташиты:
SS496 — http://sccatalog.honeywell.com/pdbdownload/images/ss496.series.chart.1.pdf
HW101- http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/143838/ETC1/HW101A.html

Схема представляет собой два идентичных усилительных канала с дифференциальными входами и мостовыми выходами. На рис. 4 приведена полностью схема только одного канала усиления. Использованы микросхемы LM358 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf) и TDA1552Q (http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA1552Q_CNV.pdf).

Рис. 4.

Рис. 4.

На вход каждого канала подключена пара датчиков Холла так, чтобы подать на усилитель разностный сигнал. Выходы датчиков включены встречно. Это значит, что, когда пара датчиков находится в магнитном поле с одинаковой напряженностью, с нее на вход усилителя поступает нулевое разностное напряжение.
Балансировочные резисторы R10 взяты многооборотные, старые, советские.
В попытках выжать из усилителя достаточно высокий коэффициент усиления, я получил банальное самовозбуждение, предположительно, из-за бардака на монтажной плате. Вместо «уборки» в схему введены частотнозависимые RС-цепочки R15C2; они не обязательны. Если все же пришлось их установить, то сопротивление R15 нужно подобрать наибольшим, при котором самовозбуждение гаснет.
Питание всего устройства — адаптер (импульсный) на 12В 1,2А, перенастроенный на 15В. Энергопотребление в нормальном состоянии (с выключенным вентилятором) в итоге оказалось вполне скромным: 210-220 мА.

Конструкция
В качестве корпуса выбран кожух дисковода 3,5”, что приблизительно соответствует габаритам прототипов. Для горизонтирования платформы
ножки сделаны из винтов М3.
В верхней части корпуса вырезано фигурное отверстие, хорошо видимое на рис.5. Впоследствии оно закрыто декоративной зеркальной пластиной из хромированной латуни, закрепленной винтиками от винчестеров.

Рис. 5.

Рис. 5.

1 – места установки магнитов (снизу) и индикаторов баланса (опционально)
2 – «полюсные наконечники» катушек
3 – датчики Холла
4 – светодиоды подсветки (опционально)

Датчики Холла расположены в отверстиях стеклотекстолитового основания платформы и распаяны на разогнутых ножках разъемов (не знаю типа). Разъемы выглядели как на рис.6.

Рис. 6.

Рис. 6.

Датчики выпаяны из двигателей CD- или DVD-привода. Там они расположены под краем ротора и хорошо видны на рис.7. На один канал нужно брать пару датчиков из одного двигателя – так они будут наиболее одинаковыми. Выпаянные датчики – на рис.8.

Рис. 7.

Рис. 7.

Рис. 8.

Рис. 8.

Для катушек были куплены пластмассовые шпули для швейных машинок, но на них оказалось мало места для обмотки. Тогда от шпуль были отрезаны щечки и приклеены на отрезки тонкостенной латунной трубки наружным диаметром 6мм и длиной 14мм. Трубка раньше была сегментом телескопической стержневой антенны. На четырех таких каркасах проводом 0,3 мм намотаны обмотки «почти послойно» (без фанатизма!) до заполнения. Сопротивление выровнено на 13 Ом.

Магниты – прямоугольные 20х10х5 мм и дисковые диаметром 25 и 30 мм толщиной 4 мм (рис.9) – пришлось все-таки купить… Прямоугольные магниты установлены под основанием платформы, а из дисковых сделаны фишки.

Рис. 9.

Рис. 9.

Вид устройства снизу и сзади (вверх дном) – на рис. 10 и 11 (легенда одна на оба рисунка). Бардак, конечно, живописный…
Микросхема U2 TDA1552Q (3) размещена на теплоотводе (9), который раньше работал на видеокарте. Сам радиатор закреплен винтами на отогнутых частях верхней крышки корпуса. На радиаторе (9) закреплены также гнездо питания (1), контрольные гнезда (2) и узел терморегулирования (5).
Кусок стеклотекстолита, который раньше был клавиатурой, служит основанием платформы. Катушки (7) закреплены на основании винтами М4 и гайками. На нем же с помощью хомутов и саморезов укреплены магниты (6).
Контрольные гнезда (2) сделаны из компьютерного разъема питания и закреплены сзади устройства вблизи балансировочных резисторов (10) так, что легко доступны без разборки. Подключены гнезда, естественно, к выходам обоих каналов усилителя.
Схема предусилителя и его стабилизатора питания, включая балансировочные резисторы (10), смонтирована на макетной плате и в результате наладки превратилась в живописный свинарничек, от макрофотографирования которого пришлось воздержаться.

Рис.10.

Рис.10.

Рис.11.

Рис.11.

1 – крепление гнезда питания
2 – контрольные гнезда
3 – TDA1552Q
4 – выключатель питания
5 – узел терморегулирования
6 – магниты под хомутиками
7 – катушки
8 – магнитные шунты
9 – теплоотвод
10 – балансировочные резисторы

Наладка

Выставление нулей на выходах обоих каналов при каждом отладочном включении – обязательно. Можно без фанатизма: +–20 мВ – вполне приемлемая точность. Возможно некоторое взаимовлияние между каналами, так что при значительном начальном отклонении (больше 1-1.5 вольт по выходу канала) выставление нулей лучше сделать дважды. Стоит помнить, что при железном корпусе баланс разобранного и собранного устройства – это две большие разницы.

Проверка фазировки каналов

Фишку нужно взять в руку и поместить над центром платформы включенного левитрона на высоте примерно 10-12мм. Каналы проверяются поочередно и раздельно. При смещении фишки рукой вдоль линии, соединяющей противоположные от центра датчики, рука должна чувствовать заметное сопротивление, создаваемое магнитным полем катушек. Если сопротивления не чувствуется, а руку с фишкой «сносит» от оси, нужно поменять местами провода с выхода проверяемого канала.

Настройка положения парящей фишки

На видеороликах о самодельных платформенных левитронах нередко можно видеть, что фишка парит в наклонном положении, даже если сделана на базе дисковых магнитов, то есть, достаточно хорошо симметрирована. Не обошлось без перекоса и в описываемой конструкции. Возможно, в этом виноват металлический корпус…
Первая мысль: сместить вниз магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает».
Вторая мысль: сместить дальше от центра магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает».
Третья мысль: если магниты смещать, то магнитной ось системы постоянных магнитов платформы перекосится относительно магнитной оси системы катушек, из-за чего поведение фишки станет непредсказуемым (особенно при разном ее весе).
Четвертая мысль: сделать сильнее магниты с той стороны, куда наклонена фишка – была отброшена как несбыточная, потому что широкого ассортимента магнитов для подгонки негде было взять.
Пятая мысль:  сделать слабее магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает» – оказалась удачной. Более того, достаточно простой в реализации. Магнит, как источник магнитного поля, можно шунтировать, то есть, закоротить часть магнитного потока, так что в окружающем пространстве магнитное поле станет немного слабее. В качестве магнитных шунтов были применены маленькие ферритовые кольца (10х6х3, 8х4х2 и т.д.), бесплатно выковырянные из дохлых ламп-экономок (8 на рис.10). Эти кольца нужно просто примагнитить к слишком сильному магниту (или двум-трем) с той их стороны, что дальше от центра платформы. Оказалось, что подбирая количество и размеры шунтов для каждого «слишком сильного» магнита, можно достаточно точно отгоризонтировать положение парящей симметричной фишки. Не забывайте выполнить электрическую балансировку после каждого изменения в магнитной системе!

Опции

К опциям относятся: индикаторы разбаланса усилителя, узел терморегулирования, подсветка и регулируемые ножки платформы.
Индикаторы разбаланса усилителя – две пары светодиодов, расположенные на тех же радиусах, что и датчики, в толще стеклотекстолитового основания платформы (1 на рис. 5). Светодиоды, очень маленькие и плоские, раньше работали в каком-то модеме, но подойдут и от старой мобилки (в SMD исполнении). Светодиоды утоплены в отверстиях, так как фишка, срываясь из центра, шлепается на ближайший магнит и вполне способна разрушить светодиод.
Схема индикатора для одного канала – на рис. 12. Светодиоды должны быть с рабочим напряжением 1,1-1,2 В, т.е. простенькие красные, оранжевые, желтые. При более высоких напряжениях LED-ов (2,9-3,3 В для сверхъярких) следует пересчитать количество диодов в цепочке D3-D6 для сведения к минимуму «мертвой зоны» – минимального напряжения на выходе канала, при котором ни один из светодиодов не светится.

Рис. 12.

Рис. 12.

Я расположил индикаторы так, чтобы светился тот, в сторону которого фишка смещена от центра. Индикаторы помогают легко повесить фишку над левитроном, а также горизонтировать платформу. В нормальном состоянии все они погашены.

Схема узла терморегулирования – на рис. 13. Его назначение – не дать оконечному усилителю перегреться. На выходе термоузла включен вентилятор 50х50 мм 12В 0,13А от компьютера.

Рис. 14.

Рис. 13.

В схеме термоузла легко узнать немного измененный триггер Шмитта. Вместо первого транзистора использована микросхема TL431. Тип транзистора Q1 указан условно – я воткнул первый попавшийся NPN, способный выдержать рабочий ток вентилятора. В качестве термодатчика использован терморезистор, найденный на старой материнской плате в процессорном сокете. Термодатчик приклеен на радиатор оконечного усилителя. Подбором резистора R1 можно отрегулировать термоузел на срабатывание при температуре 50-60С. Резистор R5 совместно с коллекторным током Q1 определяет величину гистерезиса схемы относительно напряжения на управляющем входе U1.
В схеме на рис. 13 резистор R7 введен для снижения напряжения на вентиляторе и, соответственно, шума от него.
На рис. 14 видно, как вентилятор врезан в нижнюю крышку корпуса.

Рис. 14.

Рис. 14.

Другой способ применения термоузла – подключение к управляющему выводу MUTE микросхемы оконечного усилителя (рис. 15). Величина указанного на схеме номинала R5 предполагает подключение MUTE (вывода 11 микросхемы U2 по рис. 4) к питанию через резистор 1кОм (НЕ напрямую, как в даташите!). Вентилятор в таком случае не нужен. Правда, при подаче сигнала MUTE на усилитель фишка падает, и после снятия сигнала MUTE сама (почему-то?) не  взлетает.

Рис. 15.

Рис. 15.

Подсветка – 4 ярких светодиода диаметром 3мм, расположенные наклонно к центру в отверстиях основания платформы и декоративной пластины в тех местах, куда фишка не падает. Они включены последовательно и через резистор 150 Ом – к цепи общего питания устройства 15В.

Заключение

Грузоподъемность

Чтоб «добить» тему, сняты «грузовые характеристики» левитрона с фишками 25 и 30 мм диаметром. Грузовыми характеристиками я тут назвал зависимость высоты парения фишки над платформой (от декоративной пластины) от суммарного веса фишки.
Для фишки с магнитом 25 мм и общим весом 19г максимальная высота составила 16мм, а минимальная – 8 мм при весе 38г. Между этими точками характеристика практически линейная. Для фишки с магнитом 30 мм грузовая характеристика оказалась между точками 16 мм при 24г и 8 мм при 48г.
С высоты ниже 8 мм от платформы фишка падает, притягиваясь к железным сердечникам катушек.

НЕ делай, как я!

Во-первых, не стоит экономить на датчиках. «Голые» датчики Холла, вынутые попарно для каждого канала из двух двигателей (то есть, практически одинаковые!) – все равно проявляют свой безобразно большой температурный коэффициент сопротивления. Даже при одинаковых цепях питания и встречно-разностном включении выходов датчиков, можно получить заметное смещение нуля на выходе канала при изменении температуры. Интегральные датчики SS496 (SS495) имеют не только встроенный усилитель, но и термостабилизацию. Внутренний усилитель датчиков позволит сделать существенно выше общий коэффициент усиления каналов, да и схема их питания выходит попроще.
Во-вторых, следует, по возможности, воздержаться от размещения левитрона в железном корпусе.
В-третьих, двуполярное питание все-таки предпочтительнее, потому что управление коэффициентом усиления и юстировкой нулей получаются проще.

Спасибо за внимание!


  • RSS
  • Facebook
  • LiveJournal
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
  • Мой Мир
  • В закладки Google
  • Blogger
  • Twitter

66 ответов на Самодельный Левитрон

  1. Нужно подвесить платформу 100*100 мм в магнитном поле. Вес не более 150 гр.

  2. Правильное положение датчика H1 — напротив H2.
    The H1 sensor should be plased opposit of H2.

  3. Вопрос к автору или к тем, кто повторил эту схему: где расположен четвертый сенсор, напротив Н2 или Н3? На рис.4 дважды фигурирует Н1.

  4. Уважаемый автор, на схеме (рис 4) есть маленькая опечатка: дважды сенсор Н1 вместо Н1 и Н4. Подскажите, пожалуйста, правильное расположение 4го датчика (напротив 2го или 3го?)!
    Спасибо!

  5. Нам надо создать левитрон для левитации пластиковой большой модели (примерно 3-4 кг). Сможете нам сделать его? Интерисует его стоимость. Размеры напишу в почту.
    Жду ответа на почту antipov74@mail.ru
    Спасибо!

  6. Думаю собрать подобную штуку, но нужна консультация человека прошарившего данный вопрос, если не сложно, автор отзовись : dimonchikak@gmail.com или vk.com/dvkostin

  7. I need some clerification from your side.

    1.What is the method of hall Hw101 temperature compensation.
    2. What the gain of present circuit. Can we increse or decres it for better performance?
    3. what will be the advantage if i put buffer using op amp before TDA chip and at input of the circuit coming from HW101 chip.
    4. can i replace LM358 chip with LM324 chip.
    These are quiries are due to some time my same circuit is working and some times it misbehaves. Your input will be very benificial, thanks a lot.

    • Unfortunately, the letter from this site comes into spam bin. So, sorry for delay.
      As you can see, there is no any circuits for temperature compensation. May be, this is a reason of misbehaves, which inherent to my device also. I use the fan with a simple circuit (pic 13) for temperature stabilisation of whole device.
      I didn’t measure the gain. But, increasing of gain may lead an unacceptable oscillation as a result. So, if you see an oscillation, you should to decrease the gain, until oscillation disappears.
      IMHO, you can replace LM358 with LM324. See also: http://www.farnell.com/datasheets/614228.pdf
      I can told nothing about buffer opamp before TDA… Let you try and have a success!

  8. Sir Good Day
    i Am waiting your reply .
    I need some clerification from your side.

    1.What is the method of hall Hw101 temperature compensation.
    2. What the gain of present circuit. Can we increse or decres it for better performance?
    3. what will be the advantage if i put buffer using op amp before TDA chip and at input of the circuit coming from HW101 chip.
    4. can i replace LM358 chip with LM324 chip.
    These are quiries are due to some time my same circuit is working and some times it misbehaves. Your input will be very benificial, thanks a lot.

  9. Sir Good Day
    I need some clerification from your side.

    1.What is the method of hall Hw101 temperature compensation.
    2. What the gain of present circuit. Can we increse or decres it for better performance?
    3. what will be the advantage if i put buffer using op amp before TDA chip and at input of the circuit coming from HW101 chip.
    4. can i replace LM358 chip with LM324 chip.
    These are quiries are due to some time my same circuit is working and some times it misbehaves. Your input will be very benificial, thanks a lot.

  10. сделай независимую (в прямом смысле) подвеску для авто на этом принципе

  11. А вот теперь возмите за основу то, что планета — это большой магнит. И соберите все таким образом, чтобы «фишка» вместе с левитроном поднялась в воздух.

  12. Добрый день. Попробуйте организовать вращение фишки, это стабилизирует ее в одной плоскости, и добавит некоторые интересные эффекты к тем что уже есть.
    кстати можно попробовать сделать вентилятор на базе вашего устройства. прикольно будет видеть — особенно если он будет дуть вверх, ну или вниз. конечно придется сделать схему управления на микроконтроллере или микрокомпьютере, но думаю возможность более широких экспериментов окупит эти затраты, да еще и хорошо бы управлять мощностью электромагнитов, так же как и полярностью их. например фишка-вентилятор вращается — поток воздуха вверх — мощность увеличить чтобы удержать фишку в наиболее оптимальной зоне для вращения. интересно бы узнать КПД этого вентилятора, скорее всего он будет небольшой, но главное даст простор для проведения многочисленных экспериментов… и магниты если поставить мощные неодиевые, тогда и вес фишки можно увеличить, а схему из электромагнитов использовать для управления(устранения или увеличения) полей магнитов…

  13. pl. give circuit idea How to use 1 op amp for 1hall sensor as sugested by you in your post that is ……………You can design own circuits to power supply Hall Sensors. But remember, that if you use them as I use in levitron, then you can not connect pins 1 or pins 3 of different sensors. Because of pins 2 connected together. You can redesign circuit, using 1 op-amp for 1 hall sensor. In this case all sensors can be connected in parallel: pins 1 to + with one resistor and pins 3 to GND with one resistor. If this way looks easier to you — just do it.

    • Thanks for the advice.

    • pl. give circuit idea How to use 1 op amp for 1hall sensor as sugested by you in your post that is ……………You can design own circuits to power supply Hall Sensors. But remember, that if you use them as I use in levitron, then you can not connect pins 1 or pins 3 of different sensors. Because of pins 2 connected together. You can redesign circuit, using 1 op-amp for 1 hall sensor. In this case all sensors can be connected in parallel: pins 1 to + with one resistor and pins 3 to GND with one resistor. If this way looks easier to you — just do it.

    • Sorry, I can’t work with this site every day…
      Dive into core idea of masurement in this device. You need a signal, which corresponds to
      offset of magnet in horisontal direction from the central position. Using 2 sensors per axis, it is nessesary to take the DIFFERENCE between of signals. Let the 1-st signal is H1, and the 2-nd is H2. So, in my schema, the output voltage of U1 is: K * (H1 — H2), where K is gain of U1.
      Using 1 opamp per 1 sensor, you should achive as output: (K * H1) — (K * H2).
      Connect Hall1 pins 2 and 4 to inverting and non-inverting inputs of the 1-st opamp, and Hall2 pins — to the 2-nd opamp. Then connect two opamp’s outputs together, using two 2kOhm resistors in series. The middle point between of resistors is output of circuit. Check with magnet, if output voltage is realy proportional to small offset of magnet in horisontal direction, not to small offset in vertical direction. In last case — connect pins 2 and 4 of one sensor vice versa.
      Unfortunaly, I can’t give you the «ready to use» circuit.

  14. Нам надо создать левитрон для левитации пластиковой большой модели (примерно 3-4 кг). Сможете нам сделать его? Срок реализации небольшой, всего месяц. Готовы выделить под это бюджет.
    Напишите на почту facecom@bk.ru или телефон 8(918) 558-65-51.
    Спасибо!

  15. или можно проще, заморозить одно из магнитных тел » жидким азотом»

  16. Добрый день. Пожалуйста сделайте нам такой на выставку Иллюзий в Новосибирском художественном музее. Готова оплатить работу. Можно связаться со мной в контакте http://vk.com/teatr2000
    Заранее спасибо за ответ!

    • Уважаемая Юлия, я не могу оставить сообщение на Вашей странице ВКонтакте, так как являюсь счастливым не-владельцем ВКонтактового экккаунта. 🙂
      Если считаете возможным, пришлите письмо, можно пустое, на al27bert3@mail.ru — и я смогу ответить.

  17. как же долго я искал платформенную схему!! спасибо огромное!!! есть вопрос: вращение объекта — неотъемлемая часть? если да, то как можно регулировать скорость?

    • «Фишка» вращается, только если она строго симметрична в магнитном смысле (круглые магниты), и только если изначально подкрутить. Однако, достаточно металлической крупинки размером 0.5 мм, прилипшей к магниту, чтобы вращение довольно быстро угасало. Что касается скорости, то могу только предположить, что на нее влияет постоянная времени цепочек C1R12R13.
      С другой стороны, можно использовать заведомо несимметричную «фишку» и аккуратненько «подмешать» в ток катушек синусоидальные составляющие, сдвинутые по фазе. Если схему управления собирать не на чем попало, как я, а на микропроцессоре — задача управления вращением совсем упрощается. 🙂

  18. Dear
    Can I use HW101A with suffix A sensor as this Part is very Low Voltage hall put out. For supply of hall can we use two resistances Same 680R INSTEAD of 1k and 470R.
    Beast regards

    • Sorry, I’m can’t work with this site every day…
      Yes, you can use HW101A and a pair of 680 Ohm resistors for every sensor. But, if you have a posibility, then use SS496 (SS495) instead of HW101 and shift down the voltage gain of preamps by adjusting R11. So, you can build you own device instead of repeat another one.
      Note, that I didn’t buy sensors (see pict 7 and 8) 🙂

      • dear friend Sorry again but i am a mechanical engineer and doing work in electronics

      • dear friend Sorry again but i am a mechanical engineer and doing work in electronics but if you can you can just put some light on hall ranking A-G i am very much confused with data sheet.

        • M-m-m… I’m can’t remeber, when I was worried with letters in a marks of components last time. 🙂
          The HW101G looks much better than HW101A, of course. But — it’s really important — that you use similar sensors in one channel. I wrote in the article, that I use sensors from one CD-engine for one channel, and from other one for other channel (see pictures 7, 8).
          I can not imagine how ridiculous my design looks for a mechanical engineer. 🙂

  19. Dear
    Can i use HW101A sensor with suffix A as this part is very low hall out put voltage. For supply of hall can we use two same resistances 680R instead of 470R and 1k.
    Beast regards

  20. Thanks a lot sir for this knowledge sharing.
    One question in professional levitron circuit people are using only 2 hall sensors, one vertical orientation and other horizontal. and they are using AZ432 shunt regulator for hall sensor supply. what is theory behind that. can you plaease share the circuit if you have ever tried that.

    • Do you see me as a professional? You are mistaken! 🙂 I was wondering if I can build a levitron at all — not more.
      I use a very cheap sensors instead of SS496 or SS495. Thus, the power supply chains and preamp has many differences relatively the «professional» schemes.
      IMHO, it isn’t important, how many sensors used in a levitron. I think, two is enough. BTW, I saw schemes with 3 sensors, 3 poweamps and 6 coils…
      The most important is a power amount, which a power amplifier and coils can convert into magnetic field energy. And, at the second hand, the chains C1R12R13 are important too.

  21. Dear can i use only two resistances 1k & 470 k for food all four hall elements.
    Any idea of symmetrical Current sources circuit if you can share.

    Thanks & regards

    • You can design own circuits to power supply Hall Sensors. But remember, that if you use them as I use in levitron, then you can not connect pins 1 or pins 3 of different sensors. Because of pins 2 connected together. You can redesign circuit, using 1 op-amp for 1 hall sensor. In this case all sensors can be connected in parallel: pins 1 to + with one resistor and pins 3 to GND with one resistor. If this way looks easier to you — just do it.
      Next, you ask about current sources. Idea is a «double current mirror» like on picture below. Currents
      through Hall Sensors are euals to current through R3. So, you can adjust the current by adjusting R3. It’s important to use identical npn-transistors as Q1, Q2. Q3 and identical pnp-transistors as Q4, Q5, Q6.
      Using current mirror, may be, you should redesign or recalc «zero adjustment» circuits. I can’t «dive deep into theory» here, and you can find huge amount of knowlege about «current mirror», because it is a «classic» decision.

  22. Цан в цоннецт 1.5к ресистанце то супплы халл волтаге инстед оф во ресистанце 1к анд 470Р. вхи тэ опен пинс оф халл элемент сортед то гатхер.

  23. Can we connect 1.5k resistance to supply hall voltage instead of two resistance 1k and 470R.
    why the open pins of hall element sorted to gather.

    • I use two resistors to supply hall sensors. This way permits to achive approx 35-40% of supply voltage at the input pins of opamps. You can use one resistor, if your opamps works normaly with input voltage near 0 or near VCC. BTW, the best way to supply current to hall sensors is using the symmetrical current sources.
      Sorry, but I can’t understand the question about «open pins of hall element». Кеер in mind, that outputs in each pair of sensors connect counter to each other. So, the signal on opamp’s input is a difference between sensors signals.

  24. Добрый день, Я бразилец, и я пытаюсь построить этот проект и, пожалуйста, как ли распределение катушки правильно

    • К сожалению, невозможно однозначно ответить на этот вопрос, так как фазировка катушек должна быть проверена ПОСЛЕ предварительной сборки. Правильность работы зависит не только от схемы, но и от конструкции. Катушки нужно установить одинаково, например, началом вверх. Тогда смена полярности выводов катушек не потребуется. Не следует устанавливать катушки случайным образом!
      Датчики нужно установить одинаково, например, выводами вниз. Важно убедиться, что датчики включены так, что на усилитель подается сумма их сигналов, а не разность. Это можно сделать при помощи милливольтметра, подключив его ВМЕСТО входов OP1 (OP2). Магнит и датчики одного канала нужно расположить, как на рис. 2, можно без катушек. Небольшое (10-12 мм) смещение магнита от оси в сторону одного датчика должно приводить к появлению значительно большего напряжения, чем такое же смещение магнита точно вдоль оси на те же 10-12 мм.
      Правильность подключения выходов усилителей к мосту катушек проверяется только в конструкции, как описано в разделе «Проверка фазировки каналов».
      Если что-то по ходу работы не понятно или не работает — спрашивайте.

  25. Добрый день, я восхищён вашей работой. У меня кое какие вопросы на счёт вашей работы. Мы могли бы обсудить их, если вам будет удобно? Мы могли бы написать мне на почту. imuslim93@mail.ru

  26. очень очень круто и красиво.
    а можно просто собрать коробку магнитную с окошками а в нутрь положить кусок магнита?

    • Недостаток воображения не позволяет мне в подробностях представить себе «коробку магнитную с окошками» и «куском магнита» внутри. Наверное, при определенном старании =собрать= такую конструкцию можно. Но для содержательного ответа о ее поведении хорошо бы взглянуть на эскиз предлагаемой конструкции, естественно, с указанием магнитных полюсов.

    • Да экспериментируйте на здоровье. Вот в Казахстане есть метро, не рабочее правда, осталось с советских времен. Так вот там поезд висит на магнитной подушке, но не как «в Америке» на электромагнитах (ток выключили допустим, и авария обеспечена) а на постоянных магнитах. То есть «тупо» (ведь совсем не тупо, правда?!) внизу на путях магниты и внизу вагона тоже, но поменьше размером. И «колесики» на вагоне которые крепятся к направляющим в тоннеле, чтобы с рельсов не сошел.
      Дерзайте!

  27. А распиновку датчиков Холла не подскажете?

    • Датчик Холла, примененный в конструкции — просто квадратик тонкой проводящей пленки в корпусе. Питание подводится к противоположным по диагонали ножкам (как у выпрямительного моста), а сигнал снимается с двух оставшихся. При этом все равно, какая диагональ используется как питающая, а какая — как сигнальная. Впрочем, о том же говорит и даташит 🙂

      • Т.е это как бы не датчик, а просто кусок полупроводника, с выведенными контактами для наблюдения эффекта Холла…..
        Спасибо!

  28. Выглядит очень круто))
    Только я не совсем понял рис2. Постоянние магниты без подачи напряжения на катушки должны с фишкой притягиваться или отталкиваться ? Судя по расположению полюсов магнитов они притягиваются, а по силам, изображенным на рисунке наоборот… 4 одинаковых магнита по периметру должны держать фишку в воздухе, а электромагниты корректировать ее положение, верно ?

    • Очень просто проверить правильность рисунка. Два одинаково ориентированных магнита нужно закрепить на столе недалеко друг от друга, а третий, ориентированный таким же образом, попытаться «воткнуть» между ними. Подразумевается, что зазоры в таком эксперименте сравнимы с габаритами магнитов.
      Графический эксперимент тоже не сложен. Три магнита, ориентированных одинаково, нужно нарисовать в ряд на одной плоскости и убедиться, что одноименные полюса находятся напротив друг друга. Это и будет означать, что магниты расталкиваются.
      Что до катушек, то их действие можно умозрительно представить себе как магнитное «блюдце» с центром на оси системы, которое очень чутко отслеживает отклонение «фишки» от оси и «наклоняется», чтоб вернуть ее на ось.

  29. Клёво в будущем это похоже станет прототипом НЛО

  30. КРАСАВА!!!

  31. Интересная вещь. Я такого ещё не видел. Молодец.

  32. Кстати, это 2-я хорошо оформленная статья. VFPStudio — посвящается в авторы. Теперь можно писать статьи и редактировать без премодерации.

  33. Непростая штуковина!
    Статья изобилует ссылками, но тут они все в тему.

Прокомментировать

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мастер-классы | Как сделать | DIY | Handmade | Self made | Поделки | Своими руками | Карта сайта | Реклама

Всё что ты хочешь, ты можешь сделать САМ! Мы за созидание, развитие и свободное распространение знаний и личного опыта!

МозгоЧины - сообщество энтузиастов © 2010 – 2016

Перейти к верхней панели