ぽんず製造所

当ブログの記事を参考にして行った事により、いかなる不都合が発生としても当方は一切の責任を負いません。全て各自の自己責任でお願いします。

回生型コイルガン-加速コイル部の制作

"コイル"ガンという名前がつくほど重要なコイルを巻いていきます。

まずは巻く部分となるボビンを作ります。アクリルを切り出したり穴を開けたりして部品を作っていきます。
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巻線には0.65mmのPEWを使おうと思います。
よくあるコイルガンでは、コイルの電流がスイッチング素子の定格に収まるように、巻線を細くして抵抗を稼いで電流が流れすぎないようにしています。しかし、今回のコイルガンではスイッチングにより電流量を制御をするので、コイルの抵抗はどうでもよく、むしろ抵抗はただの損失にしかならない上に電流の立ち上がりも遅くなってしまいます。
そんなわけで抵抗値を小さくするために太い線を巻きたい......しかし巻き数を稼ぎたいので細いほうが良い...ってのを繰り返して結局0.65mmになりました。宣伝ですが自分のHPの計算ツールで設計しました。
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はい巻きました。
なんかサラッと書いてますがこれめっちゃ時間かかってます。巻いてる最中ずっと銅線あたってたところの皮が切れて痛かったです。
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約400gあります。めっちゃ重い。
きれいに巻いたつもりですがコイルの両端の部分が汚くなってしまいました。コイルの巻き始めの部分が原因のようで、ボビンを工夫したら解決できそうな感じでした。今度巻くときの教訓にしておきます。
コイルの抵抗値は設計通り約2Ωほどに収まってくれました。

ここでセンサ基板を作りました。フォトリフレクタ式のセンサです。
パイプの片側にLED、もう片側にセンサのようにものが多いですが、このほうが楽に作れるのではないかと思います。
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センサ基板とコイルを合体して加速コイル部は完成です。
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回生型コイルガン-メイン基板②

昇圧チョッパが動かないということで萎えて2ヶ月くらい何もせずに放置していました。
でいい加減やるか~~ということでいじってたんですがやっぱりうまく動かないわけ
もうこれダメだわ~ってな結局昇圧チョッパ再設計して大改造しました。
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ちゃんと動きました。
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次に加速コイルスイッチング用の素子を生やしましてメイン基板はほぼ完成といったところです。
3段式なので素子が4つあります。
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あとは必要に応じてコネクタやらLEDやら付ける予定です。

コイルガン用弾速計完成

前回の記事の続きです。

操作できないスイッチですが、結局スイッチに基板重ねて高さをかさ増しして解決しました。
一応3Dプリンタでつまみ作ったんですけどね、小さすぎて折れて没になりました。
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ネジも皿ネジにしてフラットな感じに仕上げました。
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というわけで完成です。
測定範囲は0.100~999.999[m/s]です。
弾を自由落下させて測ってるとそれっぽい値は出たので良しとしましょう。
まぁ実際精度はどれくらい出てるか知りません。誤差も大きそうです。おおよその速度を知るには十分でしょう。

コイルガン用弾速計ほぼ完成

前回の記事の続きです。

とりあえず時間を測れるようにしました。
TMR1を使ったハードウェアでの計測なので分解能が31.25nsもあります。~100m/sくらいまでしか測らない予定なので正直そんなに分解能がいるかと言われると微妙(1km/s級にもなるレールガンとかの場合は有用と思うけど)。むしろ他の誤差のほうが大きそう。
TMR1がオーバーフローした場合は、ソフトでオーバーフローしたの回数をカウントしていきます。
そんでもってセンサ間距離[mm] / (31.25[ns] * カウント値)の計算をすれば弾速が出せます。
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あとはケースの加工とアクリルの部品を作って、
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基板と組み合わせます。
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すると、弾がパイプを通ったときにセンサが反応してくれます。

当初危惧していたフォトリフレクタ式のセンサはうまくいってくれたようです。

そしたら適当にケースの中に基板ぶち込んで完成!
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と思ったらスイッチの持つところが短くてケースから出てこなくて電源を入れられないっつうね

動画を見てもらえればわかると思いますが前回の値を記憶してくれるようにしてみました。

フタを開けるとこんな感じです。電池交換とソフト書き換えが簡単にできます(電池ボックスの横のピンヘッダから書き換えられる)
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後々3Dプリンタでスイッチのつまみ作ろうと思います。それを取り付ければ本当の完成ですね。

新しいコイルガン用弾速計の基板

現在コイルガンを制作中ですが、実験するにあたって弾速計の必要性が出てきました。
以前にも弾速計を作りましたが、口径が小さくて新しいコイルガンの弾を測定できないという問題が発生しました。というかあの弾速計どっかいきました。
そんなワケで新しい弾速計を作ろうと思います。

とりあえず基板を作りました。


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画面には良さげなLCDを使ってみました。黒背景で白文字かっこいいですよね。マイコンにはPIC16F18325を使いました。
回路は3.3Vで動きますが、乾電池一本で動くようにしたかったので、HT7733Aを使って昇圧しています。
そして今回、センサーにフォトインタラプタではなく、フォトリフレクタを使う試みをしました。裏側の下の両端に付いてる黒いのがそれです。
今まで作ってきたものは、片側に赤外線LED、反対側にセンサを配置していました。これでは部品の配置がばらばらになり配線が面倒でした。フォトリフレクタを使うことによって基板一つで完結させることができます。しかし欠点もあって、局所的にしか反応してくれないのでBB弾などの測定は難しくなります。しかも、使ったセンサの感度があまり良くなくて、センサから数mm程度の高さまでしか反応してくれません。まぁこの辺は調整でなんとかできるかもしれません。
そんなワケで、念の為フォトインタラプタ型に改造できるように設計しておきました。

ちなみに画面に表示されてるのはハード検証のための仮ソフトで、両端のHはセンサの反応状態を表しています(反応時H、無反応時Lと表示)。
現在は基板が完成しただけで本ソフトウェアとケースに手を付けてないのでちょこちょこ作っていこうと思います。
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