遙控門閂_試作版(未加遙控裝置)

這是志豪提到的一個想法
也是個機電整合的好題材
但...根據以往經驗
「電」通常比「機」簡單
所以先試著將機械裝置弄出來
後續再加上電子遙控就簡單了
反正遙控裝置鐵定也是用現成來改的，有幾個人可以從純粹的零件做出遙控器啊~~

首先要突破的就是將馬達的旋轉運動變成直線運動
齒輪加導軌是最先想到的
之前修理的夾娃娃機或是光碟機都是這樣的裝置
但材料比較不好取得
以前的經驗就派上用場了

之前學人家做過自動螺絲...
好像這就可以了嘛~~
把螺帽固定在門栓上
螺絲利用減速馬達旋轉，就可以帶動螺絲直線運動了

但門閂就定位之後就要斷電
不然馬達會持續通電又不旋轉，沒多久就嗝屁了
怎麼處理??

微動開關通常也有NO(normal open)和NC(normal close)兩個選擇
只要按下開關斷路就成了(NC端)
說得簡單，電路怎麼設計??
這又是一個想破腦袋的問題
最後直接從6P3段的開關著手就好
電路圖如下

利用開關就可以控制門栓的動作
而且可以自動斷電
影片如下

接下來...就等著有人給我遙控模組裝上就搞定了

霍爾_門窗警報器

一般霍爾開關是利用磁場接近時產生通路
但如果外加電壓過大，外電路其實一開始就會通路
這時若有一個反向的磁場接近
就會使內部的電子反向偏移，使得電動勢變小
所以磁鐵接近反而是斷路了

影片如下

利用這樣的特性，可以做成的東西非常的多
最常見的就是類似門窗警報器的東西
在門和門框上分別裝上磁鐵和霍爾開關
一旦兩個分開，警報器就會啟動了
車門也有類似的裝置(不是每種汽車都是喔)
所以如果門沒有關好，燈號也會亮

一般會用磁簧來控制
但磁簧單價相對高，加上體積大，還有穩定性的考量
其實霍爾是個不錯的選擇

霍爾_電磁無線傳輸與光傳輸二合一

霍爾傳感器是利用勞倫茲力讓元件的內部電子(電子來源包含外電路)產生偏移
因此在元件兩端就會有電動勢
這個電動勢的大小和外加磁場強度有絕對的關係
可以先參考這篇
簡單的來說就是一個會將磁場訊號變成電流訊號的東西
這會讓你聯想到甚麼?
就是電磁無線傳輸的接收裝置啊~~
之前是利用兩個線圈來做，一個是發射器(電流磁效應)，另一個是接收器(電磁感應)
幾乎就是整個電磁學的縮影
現在接收器的部分用霍爾元件來代替
可以在輸出端直接連接喇叭就會有效果
但如果再加上電晶體就可以讓聲音更飽滿且不失真
也可以變成光傳輸的光訊號產生器!!
電路圖如下

用4.5V的電壓驅動，這樣LED才夠亮
但這樣的電壓輸入電晶體的B極太大了
剛好利用LED降壓後再輸入B極，一舉兩得!!
C極的部分連接喇叭，但電壓對喇叭來說又太大了
因此串接了四個整流二極體降壓，一個0.7V
最後輸入喇叭的電壓約1V，剛剛好的完美

這樣就變成電磁傳輸和光傳輸兩用的產生器了
影片如下

電磁緩降坡

之前上課和學生說到冷次定律，用了一個變與不變的隱喻
「......，自然界有一個最基本的趨勢就是趨向穩定狀態...」

當金屬附近有磁場變化時
冷次定律告訴我們此時金屬會產生一個相對應的磁場
來阻止外加磁場的變化(同時也產生了感應磁場)
因此鋁圈會被推離或吸引，磁鐵會被高速旋轉的金屬片吸引
或者就是這個經典的緩降坡實驗
磁鐵兩面的磁力大小差很多(為甚麼??)
因此銅箔滑下的時間也差很多

冷次定律的力

最近開始做冷次定律的實驗
常常需要一鼓作氣，靈感才會出現

之前拆下一堆DVD_ROM和硬碟
一大堆的馬達、強磁、硬碟片等東西
現在就派上用場了

硬碟片的材質我不清楚
但可以確定的是不會被磁鐵吸引
如果我把它放在光碟片上
用原本的光碟馬達快速旋轉
再將磁鐵放在上面會如何?
磁鐵被拉著跑，甚至有飛起來的感覺!!
還滿有趣的~~
看影片就知道了
最後用更大片的磁鐵
甚至還產生了電磁剎車的現象

前幾個月測量了右手開掌定則的力
這次沒有外加電流
所以純粹是因為冷次定律感應出的磁場所發生的現象

直接再試一次直接靠近
這時候固定磁鐵不動
電磁剎車的現象就更明顯了
如下影片

另外附上電磁剎車的經典版

嘗試用鋁箔貼在光碟片看看
但效果不好
可能是鋁箔太薄，相對電阻也大
出來的效果就沒有硬碟片來得好了

冷次定律轉圈圈_一般磁鐵版

這玩意已經跟著我快二十年了
原理就不再多說
主要是利用鋁罐來製作
方便，但受限於半徑較大
且只有一圈的情況下
一定要用大顆的強磁才會有效果

強磁的成本實在太高
之前就有改良過，最近需要有一些活動
就簡單說明一下改良方式

基本上就是增加線圈，減少半徑而已
用0.25mm的漆包線繞在1號電池上20圈
記得將頭尾的漆刮除後捲在一起
這樣就成了一個20圈的線圈
做兩個分別插在吸管的兩端
中間在用珠針當作支點

怎麼平衡？這可以是給學生的一個小挑戰
有難度卻可以做到，這樣的挑戰是最棒的

磁鐵只要用一般的氧化鐵就可以
四個就夠，再用螺絲增加長度方便使用

影片如下

再來就是教學的鋪陳了...

更換電鑽電池芯

前一陣子辦活動，多買了一些電鑽的電池
一個350，本來我就不會期望太多

畢竟一個品牌18650，大概就要120左右
三個電池芯就不只350，還加上外殼、保護板和工資
但沒想到爛成這樣...
半年的時間壞掉2/3，基本上都是無法蓄電
那就是電池芯壞了，那就自己換好了
再買新的還不是一樣爛!!

拆開看裡面是三個18650串聯
保護版的作工不錯，有分壓充電
也有溫度感應器
將保護板解焊拆下來
所有絕緣隔片也要小心處理，還要再貼回去的

依照接線的角度重新點焊一組電池芯
點焊的工具之前已經做過好多種不同的形式
這次用鉛電池的模組

電池正極輸出的地方原本也是點焊
但太短了不好處理
所以直接用焊接的

依照接線方式重新焊回去就好
蓋上蓋子之前先試試看，果然馬力超強

花了兩三個小時重新做了五顆
少說也要撐個兩三年才划算!!