ぽんず製造所

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赤外線LEDキューブを作った

タイトルの通りです
LEDキューブは見て楽しむインテリアみたいなものだけど、目に見えない赤外線で作ったら面白くね?って感じで作りました。ネタ工作です。

DSC00676

動画も作ったので見てください。ブログで書きそうなことはだいたい動画にまとめてあります。



超適当に作ったやつなのになんかニコニコで伸びてて嬉しいです。

動画に回路図入れてたけどよく見えなそうだからここについでに載っけとくね
パワー厨だからすーーーぐDCDCとかつかっちゃう

IR_LEDCube

コメントで面白かったのは、カメラで見ないと見えない系電光掲示板・心霊系ですかねぇ電光掲示板くらいは暇があったら作ってみようかな




そう!これは愚痴なんだけど、続きを読む

多段式LG試作1

いろいろな事情から、少しの間隠語としてLGを使います(Lはコイル、Gはガン的な)。

次期LGは、なめらかな加速・速度の調整ができるような感じのものを作りたいと思います。
それに先立って、回路・コイルの構造の検討、制御方法の検討のため、回路とコイルの試作をしてみました。
PICT_20190809_154641
PICT_20190809_154821

一応6段式ということになっています。
回路は2系統あって、1・3・5段目と2・4・6段目を駆動するようになってます。フル回生型で定電流制御付きです。


センサも色々試してます。色々実験するという性質上、確実に反応するようにインタラプト方式にしました。
DSC_3952

3mmの赤外線LED&センサを使って5mm厚のアクリルに挿入しています。前は8mmとか10mmにぶっ刺してたんでちょっとは薄型化できたと思います。
アクリルは黒にしました。前までは何も考えず透明を使っていましたが、黒というか不透明なアクリルなら外乱光の影響を受けにくいし、隣の段のセンサからの光で誤作動することが少なくできる気がします。

直射日光下で試験してみたところ、実用上の問題はなさそうな感じでした。バレルの中に照らしてみても問題有りませんでした(バレル-センサ間の距離が長いおかげもありそう)。黒アクリル+センサーぶっ刺しは有効かもしれません。
逆に一番影響を受けたのはセンサーの後ろ側(基板側)から照らしたときでした。ここさえなんとかすれば大丈夫な感じでした。


とりあえず動作確認として通電する段を1段ずつずらしてみました。
ちゃんと段ごとに移動してるね


で、メインの実験
内容としてはまず1段目の手前のセンサが反応したら1段目をONします。
次の段の手前のセンサが反応したら、今の段の電流を切って、次の段をONする、というのを繰り返していきます。
まぁ要するに普通の多段式とほぼ同じです。全体としてみた時、電流が切れる瞬間がないので、連続的に加速して効率いいんじゃね?的な。しらんけど。ホントは色々期待してる。
ちなみにこの動作をするにはセンサ間の長さより長いプロジェクタイルを使わなければいけません。

コイルの電流波形
DS1Z_QuickPrint85

紫が135段目の電流、青が246段目です。
左から順に1段目2段目...となっており、徐々に時間が短くなっていることから加速しているのがわかります。
まぁなんつうか思ってた通りすぎてアレ
このときの効率は10%くらいでした

で、色々試そうとしてたら コイル崩壊した 何もしてないのに...
DSC_3953

この後破壊した段を除いて実験を再開しましたがそれはまた次回

何もなし

7月は特に何も作りませんでした。したがって書く内容が無いよう

作ったといえばこれくらいです。
DSC_3919
次期Lガンの試作回路の一部です
できれば8月はこれをどんどん作っていこうかと思います


記事が短すぎるのでちょっと前に上げたVVVF動画でも貼っておきます

新型モハラジオ案(失敗)

VVVFインバータなどの音などを聞くことができるモハラジオ(http://www.moha-radio.org/)というものがあります(詳しくはHPを御覧ください)。
モハラジオはVVVFインバータやモータから発生する磁界を検出して音声として得る仕組みになっています。そのため、車内の話し声などに影響されず、純粋にVVVFの音だけ得ることができるわけですね。


さてここで、本家では磁界を検出していますが、電界からの検出もできないかと考えました。
特にメリットも無さそうな感じもしてましたがまぁとりあえず実験してみました。


結論から言うとほぼ無理でした。


回路図
Untitled
2つのアンテナで信号を取得、差動増幅回路で両者の差分を得るようになっています。

実物
試作&定数を変えまくる&実車で扱えるようにした結果がこれです。ひどいけど許して
DSC_3897


結果
写真は自宅でVVVFインバータを動かして得た波形です。
D9mypUFU4AEXh9c
DSC_3895

青、ピンクがアンテナ直接の波形です。うねうねしてるのがハム成分でカクカクしてるのがVVVFの成分です。で、その差分が紫です。ちょっと打ち消しきれてないですがまぁいいでしょう

アンテナは針金、金属板などいろいろ試してみましたが、本質的にはあまり変わりませんでした。感度が変わるくらい。
アンテナ同士の距離もいろいろ試してみました。ハムが打ち消せればいいのでハム成分が同程度になるような場所を探しました。


というわけで少なくとも何かが取れることがわかったので実車にて録音してきました。がほとんど取れませんでした。スペクトルを見ながら録音してたのですが、うっすらこれVVVFの音...?みたいなのが現れた程度です。


もうすこし実験を重ねれば改善されるかもしれないですが、そんなことするくらいなら既存のモハラジオできれいに取れるようにしたほうが良さそうです。

FBTプラズマスピーカーを作った

フライバックトランス(FBT)を使ったプラズマスピーカーを作りました。

DSC_3842

プラズマスピーカーとは、放電により空気が熱せられ膨張することを利用したスピーカーです。
一定の放電では空気の膨張は一定なので音は聞こえませんが、放電の強弱によって"音"を表現することが出来ます。

AC100V入力にしたのでコンセントから直接電源を入力できます。
放電距離は最大25mm程度です。
DSC_3841


回路図です。ここには載せていませんが実際は整流・平滑回路、ノイズフィルタなどもあります。
555FBT

回路図中に大まかな動作説明が書いてあります。
事前実験時、1次コイルにある程度の電流を流さないと放電しないという現象が発生したため、PFM動作としました。1パルス当たりの電流は一定で、そのパルスの密度を変えることで放電に強弱をつけます。
D50dW3cU8AEnqjj
(黃:ゲート、青:FBT1次電流)
また電流を見てスイッチングする方式なので電源電圧の変動に影響されず、50Hz/60Hzのリプルはノイズ音として乗りません。

基板はB基板1つに収められました。
DSC_3825


筐体は適当なアクリルを使って作りました。接着が下手なので練習も兼ねて全部接着で作ってみました。
放電は風に影響されまくるので周りを囲って風よけにしました。高電圧で触ると割とマジで死にそうなのでガードも兼ねてます。
風よけは曲げ加工をしてみましたがいい感じです。


それと今回放電電極の形状を工夫してみました。
放電には、ある程度電極の距離が近くないと放電開始せず、一度放電すれば距離を伸ばせるといった特性があります。
しかし放電開始しなければ元も子もありませんので、結局(固定された電極では)放電開始時の短距離での動作するしかありません。
放電距離が長ければ音が大きくなりスピーカー的には有利ですが、上記のような理由で放電距離は伸ばせません...。
う~~~~~んコレはもったいない!!!ということで電極をこんな形状にしてみました。
まず、電極間距離の短い下のほうで放電開始します。その後、放電は熱いので上に行き、自動的に放電距離が伸びるという仕組みです。
コレのおかげで放電開始は8mm程度ですが最大25mm程度まで伸ばすことが出来ました。
あと放電がゆらゆら動くので見てて楽しいです。

動画


めっちゃ音質悪いでしょ
原因として、変調周波数が可聴域の部分があるためです。
まぁそれは仕方ないとして、思ってたより低音域がよく聞こえます。
んーあと全体的に音量が低いかなぁ...放電距離がそんなに無いのでこんなもんなのかもしれません。

音質改善を目指してPWMでの動作も試してみましたが、不慮の事故により回路を壊してしまったので改良は先になりそうです。壊れる前に聞いた感じはかなり改善できてるみたいでした。
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