Finalmente Capturei uma Onda Senoidal Limpa na Bobina do Meio

Gancho

Troquei os ímãs do rotor por uma grande bobina de drive inferior e finalmente consegui travar uma onda senoidal limpa na bobina de captação do meio enquanto a bobina superior era alimentada pelo gerador de sinal.

Assista a este experimento

Usamos três fontes de 12 V na placa de estado sólido, uma bobina de gatilho para pulsar o driver inferior e observamos o osciloscópio enquanto girávamos a roda manualmente. O núcleo de ferro quicava em baixa frequência, depois se estabilizava em uma onda grave de 220 Hz. Ao ligar a bobina superior, obtivemos uma senoide estável de 1,2 kHz que se misturava com a onda inferior na bobina do meio.

O que você vai aprender

Como duas frequências de bobina separadas interagem em uma bobina de captação central, como fica a forma de onda quando a bobina inferior é desligada, e que a indução magnética sozinha ainda consegue enviar uma pequena variação de pulso através da bobina de gatilho mesmo com zero energia aplicada ao circuito inferior.

Da bancada

Três fontes de alimentação de 12 V, placa de duplo drive com apenas um lado ativo, bobina de gatilho fazendo o pulso, bobina de drive grande na parte inferior, bobina superior alimentada por gerador de sinal e a bobina do meio indo para o osciloscópio. A roda foi girada à mão para colocar tudo em movimento.

Como funciona / o que mudamos

Substituímos os ímãs giratórios por uma bobina inferior estacionária para que o núcleo de ferro ficasse dentro dela. A bobina de gatilho dispara o circuito de estado sólido. A bobina superior funciona de forma independente a partir do gerador de sinal. Lemos tudo a partir da bobina do meio. Em baixa frequência o núcleo de ferro quica fisicamente; quando a velocidade sobe o ruído para e as ondas elétricas assumem o controle.

bobina desligada sim senhor

Eu disse "bobina desligada sim senhor" e matei a bobina inferior. Imediatamente o osciloscópio mostrou uma onda senoidal limpa e reta vindo apenas da pequena bobina do meio em cerca de 950–1000 Hz. Sem mais lixo misturado, só uma bela onda estável.

bobina ok

Tudo continuou ok depois que a bobina inferior foi desligada. A bobina do meio continuou entregando sua própria saída limpa e a bobina superior seguiu na frequência ajustada sem problemas óbvios de carga ou aquecimento na bancada.

bobina senoidal

Conseguimos uma senoidal estável da bobina superior via gerador de sinal. Na captação do meio ela ficou em torno de 1,2 kHz de forma geral. Depois que a bobina inferior foi desligada, vimos uma senoidal ainda mais limpa em aproximadamente 950 Hz.

bobina desligada

Com a energia da roda desligada e depois a bobina inferior desligada, ainda captamos uma onda utilizável do giro residual e apenas da bobina superior. A bobina do meio nos deu uma leitura limpa assim que tudo abaixo dela foi desconectado.

bobina mesmo

Mesmo com a energia da roda desligada e a bobina inferior desligada, ainda vimos uma pequena variação passando pela bobina de gatilho. O osciloscópio mostrou que a onda não estava perfeitamente plana; um pequeno pulso passou apenas por indução magnética.

bobina qual

A bobina do meio foi a que nos deu a leitura mais limpa. Tanto a bobina superior quanto a inferior a afetam, mas quando desligamos a bobina inferior, a bobina do meio que estamos medindo mostra uma onda senoidal reta em 950–1000 Hz.

Checklist do construtor

• Bobina de gatilho ligada para pulsar a placa de estado sólido
• Bobina de drive inferior grande o suficiente para segurar o núcleo de ferro
• Gerador de sinal alimentando a bobina superior na faixa de 400–1200 Hz
• Bobina do meio conectada à sonda do osciloscópio
• Três fontes de 12 V preparadas (duas para o estado sólido, uma para a roda se necessário)
• Girar à mão ou partida em baixa velocidade para evitar quique inicial

Solução de problemas

Se a onda parecer ruidosa, desligue a bobina inferior e veja se limpa. Se o núcleo de ferro quicar demais na partida, aumente a frequência lentamente. Quando perder o pulso de gatilho, verifique se a roda ainda está girando o suficiente para manter o acoplamento magnético vivo.

Segurança

Mantenha os dedos longe da roda giratória. As fontes de 12 V são baixa tensão, mas as correntes podem esquentar as bobinas. Não deixe a bobina inferior energizada em alta amplitude por longos períodos enquanto o núcleo estiver quicando dentro dela.

FAQ

Por que o núcleo de ferro quica? Em baixa frequência o campo magnético é forte o suficiente para empurrar fisicamente o núcleo para cima e para baixo dentro da bobina.

É possível rodar sem a roda girando? Sim, mas você perde o efeito de indução extra que dá a pequena variação de pulso através da bobina de gatilho.

Qual frequência deu a senoide mais limpa? Por volta de 950–1000 Hz na bobina do meio depois que o driver inferior foi desligado.

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