2023年12月21日木曜日

リードスイッチで制御する電磁石ベル

電磁石ベルと言えば、
このような仕組みのものをよく見かけます。
<TDKのTECH-MAGより>


図にも書かれているように、接点が閉じたり開いたりすることで、
電磁石がオン・オフとなり、
ハンマーがベルを叩いたり戻ったりする仕組みです。

そこで何らかの発振回路で電磁石に流れる電流をオン・オフすれば
うまくベルを鳴らすことが出来るのでは?と考えました。

当初タイマーIC(LMC555)を使って
3~4Hzの発振回路で実験したところ、
予想通りにベルを鳴らすことが出来ました。
そのときは下の映像のベルとクリスマスツリーだけだったのですが、
それを知人に見せたところ、
これにメリーゴーランドがあれば・・・と助言を受け、
それならば!と思いついたのが、
リードスイッチによる発振回路です。

映像のように、リードスイッチモーターとして
飛行機を回転させ、それにより電磁石がオン・オフすることで
ベルを鳴らす仕組みです。

リードスイッチモーターの仕組みはこちらをご覧ください。

作成途中の写真は撮影しておらず、
完成後の写真をアップします。

回路はこのようにしました。

回転飛行機の下の方の白い円形部分に埋め込んだ磁石が
リードスイッチに接近すると、電磁石がオンになり、
白い円形部分に埋め込んだもう1つの磁石が電磁石と反発して回転、
電磁石の右側の白い板に埋め込んだナットが電磁石に引き寄せられて
ベルを鳴らす仕組みです。


回転飛行機の下の方の白い円形部分には2個の磁石を埋め込んでいます。
(この写真で見えている磁石( ⌀ 6mm×3mm)と180度向こう側)
磁石は3個以上でもうまく回転しますが、
回転速度が速くなるので2個としました。
中心の棒はダイソーの「補修用針27本セット」に入っていた、
90mm程度の縫い針です。

飛行機をぶら下げる枠です。
真上には ⌀ 4mm×2mmのネオジム磁石を埋め込み、
上の写真の縫い針をぶら下げています。

クリスマスツリーには8個のLEDを取り付けました。
このツリーは thingiverse.com のこの作品を使わせて頂きました。

電源はモバイルバッテリーを使用し、
このようなDC-DCコンバーターで
5Vを2.5Vに降圧して供給しています。