In dieser Diplomarbeit soll ein funktionierendes Demogerät (Demonstrator) erstellt werden, welches eine Neodym Magnetkugel im Schwebezustand hält.
Bilder und Videos
Dank dem Adruino wird das Schema sehr übersichtlich:
Rechts von Adruino ist der Hall-Sensor, der auf einen analogen Eingang geführt wird. Unterhalb des Adruino befindet sich der MOS-FET (in Wirklichkeit habe ich 6 MOS-FET Parallel geschaltet) der die Spule ansteuert. Parallel zur Spule liegt die Freilaufdiode (in meinem Fall ein Brückengleichrichter). Der temperatursensor in der Spule wird wiederum auf einen analogen Eingang des Adruino geführt. Über 3 LEDs wird der Zustand der Steuerung angezeigt. Die beiden Operationsverstärker rechts dienen zur Pegelanpassung für die externe Ansteuerung.
https://www.supermagnete.ch/safety-neodymium
Dank dem Adruino wird das Schema sehr übersichtlich:
Rechts von Adruino ist der Hall-Sensor, der auf einen analogen Eingang geführt wird. Unterhalb des Adruino befindet sich der MOS-FET (in Wirklichkeit habe ich 6 MOS-FET Parallel geschaltet) der die Spule ansteuert. Parallel zur Spule liegt die Freilaufdiode (in meinem Fall ein Brückengleichrichter). Der temperatursensor in der Spule wird wiederum auf einen analogen Eingang des Adruino geführt. Über 3 LEDs wird der Zustand der Steuerung angezeigt. Die beiden Operationsverstärker rechts dienen zur Pegelanpassung für die externe Ansteuerung.
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Der Demonstrator hat verschiedene Betriebsarten
1. Externe Ansteuerung:
In diesem Modus liefert der Demonstrator nur gerade die gemessenen Werte und steuert die Spule entsprechend einem Eingang an. Die Idee von diesem Modus ist, dass die Steuerung zum Beispiel eine Siemens SPS übernimmt. Dieser Modus ist für den Studenten interessant, denn da muss der Student selber dafür sorgen, dass der Magnet schwebt. Das Arduino übersetzt in diesem Fall lediglich die Steuerspannung (0-10V für SPS, oder 0-5V für Arduino) in ein PWM Signal mit einem Variablen Duty cycle von 0-255).
2. Automatische Steuerung:
In diesem Modus wird der Magnet automatisch an einer bestimmten Position in der Luft gehalten. Die Regelung wird komplett vom Adruino übernommen. Erweitert wird dieser Modus durch ein Potentiometer (Sollwert), an dem die Position der Kugel eingestellt werden kann.
3. Automatischer "Show" Modus:
In diesem Modus bewegt sich der Magnet automatisch hoch und runter. Auch hier wird die Regelung komplett vom Adruino übernommen, der Sollwert wird aber vom Adruino laufend geändert.
