2015/04/29


萊恩大兵看到馬爸做了一個轉不停陀螺. 覺得有趣, 便許願想實作一個帶回家騙小孩. 老天爺有沒有聽到不知道, 鄭公子和馬爸有聽到, 佛心來著地備好材料開辦工作坊, 逐步教導實作還講解原理, 超讚.


(1) 材料包內含項目

- 鐵釘一隻
- 漆包線一段 (約 120cm 長)
- IN4007 二極體一個
- H772 PNP 電晶體一個
- 47 歐姆(黃紫黑金)或近似阻值的電阻一個
- 常開型磁簧開關一個 (要能高頻率持續作動的)
- 電池座一個
- 電源開關一個
- 保鮮盒(含蓋子)一組
- 強力磁鐵一個
- 洞洞板半塊
- 乒乓球半個
- 棉花棒一隻



實作過程會用到的工具則有:

- 烙鐵
- 銲錫
- 熱風槍
- 快乾膠
- 熱融膠
- 斜口鉗

(2) 線路圖




它的基本原理是~ 線圈通電產生磁場後, 會吸引磁簧開關關閉造成導通 -> 而當導通時, 又會造成線圈斷電磁場消失, 磁簧開關又會再度打開 -> 線圈又再度有電流流過產生磁場, 又吸引磁簧開關關閉造成導通.

陀螺(磁鐵)則是藉由本身的磁性和線圈的磁性相斥相吸, 而產生飛輪效應. 也剛好影響磁簧開關與線圈之間的 ON/OFF 振盪.




(3) 動手做

[3.1] 鐵釘繞線

將漆包線整理平順, 小心別刮掉漆. 從俯視鐵釘頭的方向, 逆時針, 從鐵釘頭到鐵尾, 在鐵釘上纏繞漆包線. 最後再用快乾膠固定繞線.







[3.2] 銲線路板

將繞好線的釘用熱黏膠固定在洞洞板上.





讓二極體與鐵釘平行, 黑色部份朝向鐵釘尾. 
電晶體儘量擺在鐵釘中間的位置, 且要和二極體在(鐵釘的)同一側.
磁簧開關的擺置很 tricky. 首先得注意其簧片的開合方向, 是要能被線圈的磁力吸引. 又要和線圈平行, 且擺在鐵釘中間的位置, 避免磁場不平衡. 而且又不能和二極體放釘的同一側. 磁簧開關很脆弱, 銲的時候要小心.
電阻則是擺在鐵釘尾附近, 和磁簧開關銲接連在一起.

洞洞板背面, 
- 將 [電池正極/電晶體射極(E)] 銲在一起.
- 將 [電池負極/鐵釘頭的漆包線/磁簧開關/二極體陽極] 銲在一起.
- 將 [二極體陰極/鐵釘尾的漆包線/電晶體集極(C)] 銲在一起.
- 將 [磁簧開關/晶體基極(B)] 銲在一起.




線路銲好後, 可以電流表來測試線路. 把磁鐵靠上去, 應該會看到有電流值有變化.



[3.3] 處理保鮮盒

將保鮮盒底部的文字或標示磨平.



在保鮮盒側邊挖洞, 來固定電源開關.

將線路板固定在保鮮盒裡. 這段也很 tricky, 要考慮線路板與保鮮盒底部 (陀螺旋轉的地方) 之間的距離(磁場強弱), 也要讓線圈與保鮮盒底部之間為平行的, 以避免磁力不平均. 也要注意磁簧開關的簧片的作動方向應該和陀螺(磁鐵)的磁力線垂直.

用熱風槍將底部吹微凹, 陀螺會比較好轉.



貼膠帶蓋住磨痕, 讓保鮮盒表面平整.




[3.4] 製作陀螺

畫紅線做標記, 方便固定磁鐵在乒乓球的正中間.



乒乓球浮在水盆上, 觀察磁鐵是否已放在乒乓球的正中間. 若已平衡, 就可以滴數滴快乾膠固定磁鐵.



等磁鐵固定好, 再將棉花棒黏在磁鐵上做轉桿.



[3.5] 微調

到這階段轉不停陀螺差不多已經完成了. 接下來就是微調, 看是線路板要拉近一點或是角度稍稍調整一下. 應該就能讓陀螺轉轉轉.

(4) 加碼大贈送

萊恩大兵找馬爸問原理時, 還賺到一段引撆原理的講解. XD.





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