Voil Coil Whisker Striker: 14 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kiedy buduję elektromechaniczne elementy dźwiękowe, czasami uważam, że solenoidy są zbyt głośne dla zastosowań ze wzmacniaczami piezoelektrycznymi i cewkami. Cewka drgająca ze starego dysku twardego pozwala na precyzyjne sterowanie małym uderzeniem, w szczególności cienkim prętem z włókna węglowego użytym w tym przykładzie.

Cewki głosowe działają trochę jak odwrócony solenoid. Zamiast nieruchomej cewki poruszającej solidnym metalowym lub magnetycznym wałkiem z przyłożonym prądem, swobodnie poruszająca się cewka jest napędzana przez pole magnetyczne stacjonarnego magnesu. Ponieważ masa ruchomej cewki w cewce drgającej jest znacznie mniejsza niż wałka w elektromagnesie, może ona poruszać się z dużo wyższą częstotliwością i dlatego jest podstawą większości głośników i mierników elektrycznych.

W tym przykładzie używam baterii 9 V, aby zademonstrować ruch cewki drgającej, ale można to łatwo kontrolować za pomocą przełącznika, przekaźnika lub tranzystora. Można nim również sterować za pomocą silnie wzmocnionego sygnału audio, działającego jak prosty miernik VU.

Krok 1: Konfiguracja

Narzędzia i części użyte w tym samouczku:Dysk twardy Pręt z włókna węglowego (0,033 cala to dobra średnica) Cienki, elastyczny kabel 2-żyłowy (najcieńsze, jakie znalazłem, to te do słuchawek dousznych)

Cienki drut lity (drut magistrali lub drut ogrodniczy, tylko do trzymania rzeczy na miejscu) Zestaw precyzyjnych śrubokrętów (większość dysków twardych wykorzystuje śruby torx) Piła do metalu Małe nożyce kątowe Szczypce igłowe Szczypce do zdejmowania izolacji

Lutownica Pomocne dłonie Uchwyt na zacisk krokodylkowy Dwuczęściowa 5-minutowa żywica epoksydowa Mieszanie patyczków i papieru do mieszania żywicy epoksydowej Lut z rdzeniem kalafonii Super klejąca taśma (taśma izolacyjna lub taśma elektryczna) Bateria 9 V Srebrny marker permanentny

Nie pokazano: śrubokręt płaski młotek i dziurkacz.

Krok 2: Otwieranie dysku twardego

Za pomocą precyzyjnego śrubokręta wykręć wszystkie śruby mocujące pokrywę dysku twardego z obudowy. Zwykle pod naklejką, na której nie obowiązuje gwarancja, znajduje się ukryta śruba, łącząca się bezpośrednio z łożyskiem cewki drgającej.

Otwórz dysk twardy. Zwykle jest zaklejany słabym klejem, ale czasami do podważenia potrzebny jest scyzoryk lub płaski śrubokręt.

Krok 3: Wyjmowanie dysku

Dysk twardy jest zwykle utrzymywany na miejscu za pomocą elementu mocującego przykręconego do wału silnika. Niektóre napędy mają więcej niż jeden dysk ułożony jeden na drugim, dlatego w celu wyjęcia dysku może być konieczne wyjęcie zespołu silnika lub ramienia cewki drgającej. Odsuń ramię cewki drgającej, aby wysunąć dysk.

Krok 4: Demontaż płyty kontrolera

Płyta kontrolera napędu jest zwykle odsłonięta na spodzie urządzenia, dzięki czemu można ją łatwo wymienić. Zwykle jest przykręcany i może mieć trochę pianki tłumiącej drgania, która luźno przylega do spodu obudowy.

Krok 5: Wyjmij silnik napędowy i odsłoń ramię cewki drgającej

Silnik napędowy jest często przykręcany do obudowy pod tarczą lub przez spód obudowy. Ten jest zamiast tego pasowany na wcisk i należy go wypchnąć za pomocą młotka lub prasy trzpieniowej. W przypadku tego napędu nie było konieczne jego wyjmowanie, ale często śruby mocujące mogą przeszkadzać w nacięciach potrzebnych do odsłonięcia ramienia cewki drgającej.

Usuń górny magnes nieruchomy. Czasami jest on wkręcany na miejsce, ale w tym napędzie jest po prostu utrzymywany na miejscu dzięki własnemu magnetyzmowi i kilku szczelinom indeksującym.

Krok 6: Zdejmij ramię cewki drgającej

Będziemy musieli tymczasowo zdjąć ramię cewki drgającej, aby usunąć niektóre zewnętrzne połączenia elektryczne i odsłonić punkty lutowania do zasilania cewki drgającej. Zwykle jest to śruba z łbem sześciokątnym lub płaskim przechodząca przez środek łożyska okrągłego.

Większość cewek drgających dysków twardych ma ustawiony magnes powrotny, który przywraca ramię z powrotem do pozycji wyjściowej. Ramię jest zwykle wykonane z aluminium, aby zapobiec interakcji z magnesami, a na tym znajduje się mały stalowy klips, który przyciąga je do małego magnesu ziem rzadkich na obudowie. W wielu dyskach twardych ramię ma mały cylindryczny lub sferyczny magnes, który zamiast zacisku przyciąga ramię z powrotem do pozycji wyjściowej.

Usunąłem ten klip w tym przykładzie, ponieważ mogę uzyskać szybszą akcję, jeśli nie zawsze jest całkowicie cofnięty, a twardy powrót może spowodować głośne kliknięcie. Usunięcie tego zależy od sytuacji, zwykle sprężystość kabla, którego używam do zasilania cewki, wystarczy, aby cofnąć ramię, ale w niektórych sytuacjach możesz chcieć zachować powrót magnetyczny.

Krok 7: Przygotuj ramię do odczytu/zapisu

Zwykle przecinam połączenia elektryczne z ramienia cewki drgającej, aby nie przeszkadzało to w kablu zasilającym cewkę. Zwykle do kabla taśmowego lub małej płytki przykręconej do tylnej części ramienia przykręcono kilka chipów. Ten ma tylko cienki pasek z mylaru. Uważaj, aby nie usunąć punktów lutowniczych, które łączą się ściśle z cewką, ponieważ bez nich trudno jest uzyskać dobre połączenie.

Na czubku ramienia znajdują się głowice odczytu/zapisu służące do dostępu do dysku. Zazwyczaj są one przymocowane do małego paska stali przyklejonego lub zaciśniętego na aluminiowym ramieniu. Można je łatwo odpiąć, aby uzyskać czystą powierzchnię klejenia.

Krok 8: Wytnij obudowę dysku twardego

Mierzę kwadrat z grubsza wielkości promienia ramienia, aby nie wystawał po aktywacji, ale otwarty, aby umożliwić uderzającemu elementowi kołysanie się bez żadnych przeszkód. Za pomocą metalowego markera obrysowuję kwadrat, a następnie z obudową napędu przymocowaną do stołu warsztatowego ostrożnie wycinam linie piłą do metalu o wysokim naprężeniu. Można to również zrobić za pomocą piły taśmowej, ale czasami są elementy stalowe lub śruby i łatwiej jest uniknąć uszkodzenia ostrza, jeśli jest to wykonywane ręcznie.

Krok 9: Przygotuj kabel

Staram się znaleźć najcieńszy kabel 2 lub więcej żył z dostępnymi przewodami do sterowania ramieniem. Odkryłem, że kable używane w słuchawkach, zwłaszcza te douszne, są najłatwiejszą do znalezienia odmianą. Kabel, którego używam jako przykład, pochodzi ze słuchawek i ma 4 przewody, ale będę używał tylko dwóch z nich. Usuń nieużywane przewody, usuń izolację i pokryj końce lutem (ocynuj je), aby łatwiej było je przymocować do przewodów cewki drgającej. Wiele cieńszych kabli używa wielożyłowych przewodów lakierowanych epoksydowo, które nie są zdejmowane, ale zamiast tego wypala się powłokę epoksydową i zmusza lutowia do przyklejenia się odrobiną dodatkowego topnika kalafonii. Bardzo ważne jest ocynowanie przewodów, ponieważ nieregularny kształt ramienia cewki drgającej w połączeniu z maleńkimi przewodami utrudnia wykonanie tego w jednym kroku.

Krok 10: Przylutuj kabel do cewki głosowej

Ustaw ramię cewki drgającej tak, aby punkty lutowania łączące z cewką były dostępne za pomocą pomocnych dłoni. Umieść wyprowadzenia kabla, który właśnie został pocynowany, na punkty lutownicze, pojedynczo i za pomocą lutownicy szybko je stopić. Te połączenia są bardzo słabe, więc bądź ostrożny. Jeśli przypadkowo oderwiesz złącze lutowane, możliwe jest pociągnięcie za cienkie druty cewki i zerwanie ich, co byłoby bardzo trudne do naprawy.

Krok 11: Zabezpiecz kabel do ramienia do odczytu/zapisu

Wymieszaj niewielką ilość dwuskładnikowej żywicy epoksydowej i nałóż ją na punkty lutowania na ramieniu cewki drgającej i wygnij kabel w górę boku ramienia, aby uzyskać dobre miejsce do zamocowania. Za pomocą kawałka cienkiego drutu zabezpiecz kabel na miejscu i nałóż kolejną porcję żywicy epoksydowej, aby zapobiec jej przesuwaniu się. Uważaj, aby nie używać zbyt dużej ilości żywicy epoksydowej, ponieważ może to ograniczyć ruch, szczególnie między magnesami stacjonarnymi. Usiądź wygodnie i poczekaj, aż żywica epoksydowa utwardzi się.

Krok 12: Podłącz kabel do obudowy dysku twardego

Ponownie zainstaluj ramię cewki drgającej, dokręcając śrubę do oporu. Wymień górny magnes. Zagnij kabel z powrotem w kierunku obudowy i umieść go w miejscu, w którym można go zabezpieczyć za pomocą małego kawałka drutu lub opaski. Upewnij się, że jest wystarczająco dużo luzu, aby ramię mogło się w pełni przesunąć. Czasami może być konieczne wywiercenie otworu montażowego, jeśli nic nie jest dostępne. W tym przykładzie przymocowałem go do małego otworu w górnym zespole magnesu.

Krok 13: Zamocuj pręt z włókna węglowego

Teraz umieść odcinek pręta z włókna węglowego na górze ramienia cewki drgającej i przyklej go do pozycji. Dłuższy kawałek ma tendencję do uderzania celu bardziej niż uderzania go, podczas gdy bardzo krótki może pęknąć przy uderzeniu. Dłuższy element może być szczególnie interesujący, gdy jest podłączony do źródła zasilania prądem przemiennym, tworząc falujące i regularnie rozmieszczone wzorce wibracji na całej jego długości.

Przygotuj i nałóż dwuskładnikową żywicę epoksydową na nić, uważając, aby ją otoczyć i pokryć górną część ramienia cewki drgającej. Pozwól mu wyschnąć i jesteś gotowy do przetestowania.

Krok 14: Przetestuj swojego Whiskera

Zdejmij drugi koniec kabla i znajdź przewody łączące się z cewką głosową. Dotknij tych przewodów do baterii 9 V i zanotuj biegunowość. Podłączenie go do tyłu pociągnie ramię w kierunku domu.

Wsiądź do swojego ustrojstwa i baw się dobrze!