Электромагнитное левитационное устройство

Схема левитационного устройства
  Левитация всегда была чем-то загадочным и удивительным. Люди часто ассоциировали его с магией, призраками, НЛО или другими невероятными явлениями. С другой стороны, левитация - относительно простое физическое явление. С помощью этого устройства можно заставить парить небольшие металлические предметы.
   Принцип работы левитационного устройства очень прост. Поскольку магнит или электромагнит не могут заставить левитировать объекты, так как они либо падают, либо прилипают к нему, поэтому найдено простое решение - подключить электронное управление к электромагниту, от чего мощность электромагнита будет зависеть от положения объекта. Электронное управление состоит из оптического датчика на инфракрасном светодиоде и инфракрасном фотодиоде, которые фиксируют положение объекта в пространстве. Если объект становится ближе к электромагниту, фотодиод будет менее освещен и схема уменьшит ток в катушке электромагнита. Соответственно, чем дальше объект, тем сильнее будет тянуть к себе его электромагнит. Цепь управления этого электромагнитного устройства для левитации выполнена на одной половине сдвоенного операционного усилителя 1458 или 4558 и на мощном полевом транзисторе, который установлен на радиатор. Электромагнит представляет собой катушку от реле со своим родным сердечником, но можно и самому намотать на подходящем куске болта диаметром 8 мм 1200 витков проводом диаметра 0,4 мм, сопротивление катушки должно быть около 8 Ом. Без левитирующего объекта устройство будет потреблять максимальный ток около 1,5 ампер, но в процессе левитации он снижается. В устройстве можно применять разные фото и светодиоды, поэтому поскольку разные фотодиоды имеют разную чувствительность, вам может потребоваться отрегулировать номинал резистора R1. Если фотодиод освещен, на нем должно быть меньше 6 В и почти 12 В на электромагните. Если он не освещен (освещение фотодиода прерывается), на фотодиоде должно быть больше 6 В и на электромагните должно почти отсутствовать напряжение. Если у вас возникли проблемы с стабильностью устройства электромагнитного левитации (объект вибрирует), вам может потребоваться изменить постоянную времени цепи обратной связи операционного усилителя. Для этого надо изменить номинал конденсатора C1, экспериментально можно попробовать 10мкФ или 22мкФ, или, возможно, примерно на 1-2 мкФ, пока устройство не войдет в стабильное состояние.
Примерный внешний вид

Поделиться в соцсетях