Ёсць некалькі праектаў у галіне электронікі альбо для выкарыстання з вашым Arduino, дзе вам трэба будзе працаваць з кіраваным магнетызмам. Я маю на ўвазе, што ў звычайным пастаянным магніце заўсёды будзе сіла прыцягнення, але з электрамагніт вы можаце кіраваць гэтым магнітным полем, каб генерыраваць яго менавіта тады, калі вам гэта трэба. Такім чынам, вы можаце прыцягнуць ферамагнітныя матэрыялы для мноства прыкладанняў.
Напрыклад, уявіце, што вы хочаце аўтаматычна адкрыць ці закрыць невялікі люк, калі нешта здарыцца, альбо перанесці які-небудзь металічны прадмет і г.д. У гэтым выпадку лепшае, што вы можаце выкарыстоўваць, - гэта электрамагніт, пазбягаючы таго, каб ствараць іншыя поўныя механізмы, якія выконваюць адну і тую ж функцыю.
Што такое электрамагніт?
Un электрамагніт Гэта электронная прылада, якая дазваляе генераваць магнітнае поле па жаданні. Гэта значыць прылада, якое становіцца магнітам толькі тады, калі вам гэта трэба, і не заўсёды падобна на пастаянныя магніты. Такім чынам, вы можаце прыцягнуць ферамагнітныя аб'екты ў патрэбны момант, калі вам гэтага захочацца.
Электрамагніты шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасць. Напрыклад, вы напэўна бачылі па тэлевізары тыя машыны, якія ў некаторых месцах перапрацоўваюць метал і якія маюць электрамагніт, які аператар актывуе з салона, каб забраць шасі машыны для лому альбо прыцягнуць іншыя металічныя дэталі. Затым, калі кран, які ўтрымлівае гэты электрамагніт, размясціўся там, дзе хоча пакінуць гэтыя металічныя прадметы, яны проста дэактывуюць магнітнае поле электрамагніта, і ўсё ўпадзе.
Спосаб яго актывацыі - пастаўка гэтага элемента з ток бесперапынна. Пакуль гэты ток уздзейнічае на электрамагніт, магнітнае поле падтрымліваецца, а метал застаецца прымацаваным да яго. Калі гэты ток спыніцца, ён знікне, а металічныя элементы адчапіцца. Такім чынам, вы можаце хутка кіраваць ім.
Ну, гэтым вы таксама можаце скарыстацца для вашай уласнай выгады і вельмі танным спосабам. Вы можаце набыць электрамагніт у гатовым выглядзе альбо стварыць яго самастойна, бо ён зусім не складаны, у адрозненне ад іншых электронных кампанентаў.
Але калі вы думаеце, што электрамагніты служаць толькі для лоўлі або прыцягнення прадметаў, праўда ў тым, што вы памыляецеся. выкарыстанне альбо дадаткі некалькі. На самай справе, калі азірнуцца, напэўна, многія прылады выкарыстоўваюць гэты эфект для сваёй працы. Напрыклад, вы знойдзеце яго для многіх дамашніх званочкаў, для некаторых прылад, якія маюць механічныя прывады з электрычным кіраваннем, для робатаў, для цвёрдых дыскаў, для электрарухавікі (ротар круціцца дзякуючы генеруемым магнітным палям), генератары, калонкі, рэле, магнітныя замкі, і доўгі і г.д.
Як гэта працуе?
Нават калі вам ужо больш-менш зразумела, як кіраваць электрамагнітам, вы павінны добра разумець, як гэта працуе прыцягваць ці адштурхоўваць прадметы (пры змене палярызацыі). З такімі тыпамі прылад вам не прыйдзецца выкарыстоўваць пастаянныя магніты для прыцягнення ферамагнітных матэрыялаў, такіх як жалеза, кобальт, нікель і іншыя сплавы.
Майце на ўвазе тып металу альбо сплаву, які вы збіраецеся выкарыстоўваць для свайго праекта, бо не ўсіх прыцягваюць гэтыя магніты.
Каб электрамагніт працаваў, мы павінны вярнуцца да дацкіх даследаванняў Ганс Крысціян Орстэд, 1820 год. Ён выявіў, што электрычныя токі могуць генераваць магнітныя палі. Пазней брытанец Уільям Стэргеран зробіць першы электрамагніт, скарыстаўшыся гэтым адкрыццём, і гэта датуецца 1824 годам. І толькі ў 1930 годзе Джошэп Генры ўдасканаліць яго для стварэння электрамагніта, які мы ведаем сёння.
Фізічна ён будзе складацца з наматаная шпулька і ўнутры яе ферамагнітны стрыжань, такія як мяккае жалеза, сталь і іншыя сплавы. Завесы звычайна вырабляюцца з медзі або алюмінія і маюць ізаляцыйнае пакрыццё, падобнае лаку, каб прадухіліць іх кантакт, бо яны будуць вельмі блізка адзін да аднаго альбо непасрэдна кантактуюць, каб яшчэ больш ушчыльніць іх. Нешта падобнае на тое, што адбываецца з шпулькамі трансфарматараў, якія таксама маюць гэты лак.
Функцыя шпулек заключаецца ў стварэнні сказанага магнітнае поле, і ядро павялічыць гэты эфект і сканцэнтруе яго, каб паменшыць страты на рассейванне. Унутры асноўнага матэрыялу яго дамены будуць выраўнаваны альбо арыентаваны ў адным кірунку дзякуючы інтэнсіўнасці, якая генеруецца шпулькой, гэта значыць, яна нагадвае тое, што адбываецца ўнутры пастаянных магнітаў, якія таксама маюць дамены, выраўнаваныя ў пэўным кірунку ў адпаведнасці з яго полюсам.
Ён можа кантраляваць сілу прыцягнення павялічваючы сілу току, які вы прапускаеце праз электрамагніт. Тым не менш, я павінен сказаць, што гэта не адзіны фактар, які ўплывае на прывабную сілу электрамагніта; для павелічэння яго магутнасці вы можаце павялічыць адзін або ўсе наступныя фактары:
- Колькасць паваротаў саленоіда.
- Асноўны матэрыял.
- Інтэнсіўнасць току.
Калі ток спыняецца, дамены, як правіла, пераарыентуюцца хаатычна, і таму губляюць магнетызм. Такім чынам, калі вы здымаеце прыкладны ток, электрамагніт перастае прыцягваць. Аднак можа застацца рэшткавае магнітнае поле, якое называецца рэшткавым магнетызмам. Калі вы хочаце яго ліквідаваць, вы можаце ўжыць прымусовае поле ў адваротным кірунку альбо падняць тэмпературу матэрыялу вышэй тэмпературы Кюры.
Атрымаць электрамагніт
Як я ўжо каментаваў, вы можаце стварыце яго саміКалі вам падабаецца самаробка ці вы шукаеце тып электрамагніта з характарыстыкамі, якія не задавальняюць тыя, якія вы можаце купіць. Іншы варыянт, калі вам больш лянота, - купіць электрамагніт у любой краме, напрыклад, Amazon.
Звярніце ўвагу, калі вы збіраецеся купіць электрамагніт. І вы збіраецеся знайсці розныя цэны і некалькі відаў, якія маюць розныя характарыстыкі. Сярод іх найбольш вар'іруецца колькасць вагі, якое яны могуць падтрымаць альбо прыцягнуць. Напрыклад, 25N 2.5 кг, 50N 5 кг, 100N 10 кг, 800N 80 кг, 1000N 100 кг і г.д. Ёсць больш буйныя для прамысловага прымянення, але для айчынных прыкладанняў гэта не часта ... Не думайце, што цана так узрастае паміж адным і другім, бо ў вас ёсць ад 3 да 20 еўра.
Калі вы вырашыце стварыце яго саміВы можаце атрымаць танны электрамагніт, проста намотваючы провад для атрымання шпулькі, і ўнутр вы павінны ўставіць чорны стрыжань. Напрыклад, самым простым і простым электрамагнітам, які дзеці звычайна робяць для навучання ў лабараторыях, з'яўляецца выкарыстанне батарэі, якую яны злучаюць з намотанай правадной дротам (яе трэба пакрыць ізаляцыйным лакам або пластыкавым ізалятарам, каб яны не кантактавалі павароты) і ўнутр якіх яны ўводзяць карункі ў якасці ядра. Калі вы злучыце два канцы з кожным з полюсаў клеткі ці батарэі, у шпульцы будзе стварацца магнітнае поле, якое прыцягвае металы ...
Вядома, электрамагніт вы можаце дасканаліць з большай шпулькай альбо з выкарыстаннем іншага металічнага стрыжня, калі вы хочаце дасягнуць больш высокіх памераў магутнасці і магнітных палёў.
Інтэграцыя з Arduino
La інтэграцыя з Arduino гэта зусім не складана. Як набыты электрамагніт, так і той, які вы стварылі самі, вы можаце непасрэдна выкарыстоўваць Arduino і выхадныя сілы, каб актываваць або дэактываваць электрамагніт, як хочаце, выкарыстоўваючы код эскіза. Але калі вы хочаце зрабіць гэта лепш, вам варта выкарыстоўваць нейкі элемент, каб кіраваць электрамагнітам больш адэкватна, асабліва калі гэта больш магутны электрамагніт. У гэтым выпадку вы можаце выкарыстоўваць, напрыклад, транзістар МАП-транзістар у якасці элемента кіравання, альбо NPN TIP120 (гэта той, які я выкарыстаў для тэставання), і нават рэле. Такім чынам, вы можаце выкарыстоўваць адзін з лічбавых кантактаў для кіравання транзістарам, а гэта, у сваю чаргу, да электрамагніта ...
Вы павінны паставіць муху назад альбо антыпаралельны дыёд, падобны на малюнак, паміж двума раздымамі электрамагніта. Вы таксама павінны ўключыць рэзістар 2 Км, як вы бачыце на схеме. Астатнія злучэнні, як бачыце, вельмі простыя. Зразумела, у гэтым выпадку сіні і чырвоны правады адпавядаюць знешняй магутнасці, якая будзе падавацца на саленоід.
Памятаеце, што ёсць электрамагніты Намінальнае напружанне 6В, 12В, 24В і г.д., таму вы павінны добра ведаць напружанне, якое неабходна прыкласці да электрамагніта, каб не пашкодзіць яго. Падрабязнасці вы можаце ўбачыць у апісанні Amazon альбо пашукаць табліцу дадзеных кампанента, які вы выкарыстоўваеце. Не забудзьцеся таксама паважаць яго выснову, гэта два штыфта, адзін для зазямлення альбо GND, а другі Vin для падачы кантрольнага току.
Той, які я выкарыстаў, каб даказаць гэты схематычны прыклад што я стварыў у Fritzing, гэта 6В, таму ў радках, якія я паставіў справа на схеме, будзе ўжыта + 0 / 6В чырвоным і -0 / 6В сінім. Памятаеце, што ў залежнасці ад інтэнсіўнасці вы атрымаеце больш-менш сілу прыцягнення.
да код, Вы можаце зрабіць нешта простае, напрыклад наступнае (памятайце, што вы можаце змяніць код так, каб замест таго, каб актываваць і дэактываваць перыядычна праз некаторы час, напрыклад, гэты, ён рабіў гэта ў залежнасці ад іншага датчыка, які ёсць у вашай ланцугу, альбо ад таго, што адбылася падзея ...):
const int pin = 3;
//Recuerda que debes usar el pin correcto que hayas utilizado en el esquema eléctrico de tu proyecto
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //definir pin como salida
}
void loop(){
digitalWrite(pin, HIGH); // poner el Pin en HIGH para activar el electroimán
delay(10000); // esperar un segundo
digitalWrite(pin, LOW); // poner el Pin en LOW para desactivar el electroimán
delay(10000); // esperar un segundo
}
Будзьце першым, каб каментаваць