0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Приставка «Тестер магнитов»

Портативный магнитометр

Магнитометр, иногда называемый также гауссметром, измеряет силу магнитного поля. Это важный инструмент для проверки постоянных магнитов и электромагнитов и для понимания формы поля конфигураций нестандартных магнитов. При достаточной чувствительности, он также может обнаружить, намагниченные железные объекты. Изменяющиеся во времени поля от двигателей и трансформаторов могут быть обнаружены, если зонд достаточно чувствительный.

В этой статье мастер-самодельщик расскажет, как сделать простой портативный магнитометр с общими компонентами: линейным датчиком Холла, Arduino, дисплеем и кнопкой. Общая стоимость составляет менее 5 евро, а чувствительность

0,01 мТл в диапазоне от -100 до + 100 мТл. Это лучше, чем можно было ожидать от такого прибора. Чтобы получить точные показания, необходимо откалибровать прибор, и мастер также описывает этот процесс.

1 Гаусс = 0,1 мТл. Расположение сенсора на телефоне не известно, и невозможно разместить сенсор внутри узких отверстий, таких как отверстие электромагнита.

Эффект Холла является распространенным способом измерения магнитных полей. Когда электроны протекают через проводник в магнитном поле, они отклоняются вбок и, таким образом, создают разность потенциалов на сторонах проводника. При правильном выборе материала и геометрии полупроводника получается измеримый сигнал, который можно усилить и обеспечить измерение одного компонента магнитного поля.

Мастер использует дешевый и широкодоступный датчик SS49E.

Вот его характеристики:
• Энергетически эффективный
• Удобный PCB интерфейс
• Стабильный выходной сигнал с малым шумом
• Диапазон напряжения питания от 2.7В DC до 6.5В DC
• Чувствительность 1.4мВ/Гс
• Время отклика: 3мкс
• Линейность (% от диапазона) 0.7%
• Диапазон рабочей температуры от -40°C до 100°C

Читать еще:  Левитация на постоянных магнитах - почему невозжно?

4x3x2 мм. Измеряет компонент магнитного поля, перпендикулярный его передней поверхности. Датчик биполярен и имеет 3 вывода — Vcс Gnd Out

Шаг второй: макетная плата
Сначала мастер собирает схему на макетной плате. Подключает датчик Холла, дисплей и кнопку: датчик Холла должен быть подключен к + 5В, GND, A1 (слева направо). Дисплей должен быть подключен к GND, + 5V, A5, A4 (слева направо). При нажатии кнопки необходимо установить соединение с землей на A0.

Мастер не был поклонником 9 В аккумуляторов, они дорогие и имеют небольшую емкость. Но местный супермаркет внезапно продал перезаряжаемую версию NiMH по 1 евро каждая. Их можно легко зарядить, если подать на них питание 11 В через резистор 100 Ом в течении ночи. Для подключения батареи мастер использует контакты от старой 9 В батареи. 9 В батарея компактна. От батареи + подается на Vin Arduino, минус на GND. На выходе +5 В будет иметься регулируемое напряжение 5 В для дисплея и для датчика Холла.

Зонд Холла, OLED-экран и кнопка подключаются так же, как на макетной плате. Единственное дополнение — кнопка включения / выключения устанавливается между батареей 9 В и Arduino.

Шаг пятый: калибровка
Калибровочная константа в коде соответствует числу, указанному в техническом описании (1,4 мВ / гаусс), но техническое описание допускает большой диапазон (1,0-1,75 мВ / гаусс). Чтобы получить точные результаты, нам нужно откалибровать зонд.

Самый простой способ создать магнитное поле с точно определенной силой — это использовать соленоид.

Для расчета берется следующая формула: B = mu0 * n * I. Магнитная постоянная является константой mu0 = 1.2566×10 ^ -6 Т / M / A. Поле является однородным и зависит только от плотности обмоток n и тока I, которые можно измерить с хорошей точностью (

Читать еще:  Портативный магнитометр

1%). Приведенная формула в данном случае работает если отношение длины к диаметру L / D> 10.

Чтобы сделать подходящий соленоид, нужно взять полую цилиндрическую трубу с L / D> 10 и намотать обмотку. Мастер использовал трубку из ПВХ с наружным диаметром 23 мм. Количество витков — 566. Сопротивление 10 Ом.

Далее подает питание на катушку и измеряет ток с помощью мультиметра. Для контроля тока использует источник переменного напряжения или резистор переменной нагрузки. Измеряет магнитное поле для нескольких текущих настроек и сравнивает его с показаниями.

До калибровки датчик показывал 6,04 мТл, в то время как по теории 3,50 мТл. Поэтому мастер умножил калибровочную константу в строке 18 кода на 0,58. Магнитометр теперь откалиброван.

Полезный инструмент из старой машинки для стрижки

Материалы и инструменты, которые я использовал:

Список материалов:
— машинка для стрижки (с катушкой) ;
— стальная пластинка ;
— маленькие винты с гайками и шурупы;
— маленький кусочек доски;
— компакт-диск;
— наждачная бумага (от 240 и мельче).

Шаг первый. Разборка машинки для стрижки
Разбираем машинку для стрижки , нам нужна версия с катушкой внутри, она простая и надежная. Можно переделать и версию с моторчиком, но там может быть более сложная конструкция. Кстати, при желании катушку можно перемотать, машинку можно сделать помощнее.


Сперва разобрал очень древнюю бритву «МИКМА-101», выпущенную СССР, в ней две катушки, а движущийся «сердечник» просто из стали. Включил, эта бритва работает ну очень слабо, хоть мощность ее 9 Ватт.

Далее разобрал уже современную машинку для стрижки , мощностью 8 Ватт, она работает раза в 3 лучше, а все потому, что «сердечник» магнитный, он сам из стали, но под ним стоят мощные магниты. Решил эту машинку и использовать. В некоторых устройствах могут быть регулировочные винты, которыми можно настраивать жесткость пружин, можете поиграться с этим параметром.
Срезал носовую часть машинки, убрал все лишнее, справиться с задачей можно ножовкой по металлу или паяльником, потом срезаем заусеницы канцелярским ножом.

Читать еще:  Мастер-классы по изготовлению магнитиков






Далее нам нужно установить плоскость на каком-то расстоянии от корпуса машинки, чтобы она не мешала шлифовке. Вырезаем кусок доски, шлифуем и прикручиваем деталь к рычагу, изготовленному ранее. Если использовать хорошие длинные винты или саморезы, клей можно не применять, ну а я на всякий случай залил все суперклеем.

В завершении останется соединить все детали вместе. Шурупы использовать не стал, поскольку головки бут выступать над поверхностью и будут мешать. Использовал в качестве штифтов куски спичек, все хорошо залил два раза суперклеем. В принципе, держит очень крепко, скорее сломаешь диск, чем оторвешь. Диск нужно предварительно хорошенько поцарапать для хорошего склеивания.

Шаг четвертый. Испытания
Вырезаем по форме основы кусок наждачной бумаги и крепим ее горячим клеем. Чтобы снять бумагу, можно полить основу кипятком или дунуть феном, клей сразу станет мягким. Первый запуск меня немного удивил и даже испугал. Вибрации получились довольно неслабыми, да и ход был отличным. А все из-за того, что прикрепленная конструкция за счет дополнительной массы приводит к образованию более широкой амплитуды, ну, так мне кажется.

Начал шлифовать, под нагрузкой амплитуда снижается, а по мере нажима можно и вовсе остановить вибрации. В целом, шлифует отлично, как для такой мелкой наждачки, поверхность из черновой превращается в очень гладенькую.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector