Нужно разработать схему и запрограммировать микроконтроллер.

Не все так просто как на видео. Дело в том что магнитная катушка имеет полюса. Допустим в центре у нее южный полюс, но только стоит отодвинутся от центра ближе к краю витков будет преобладать северный полюс. Для предложенной вами конструкции нужна система пересекающихся магнитных катушек и поле из магнитных датчиков (датчики Холла).

Антон Швидкий 25 мая 2023

У катушек с аэроядром нет этой болезни. Как магниты они намного слабее катушек с металлическим ядром но зато полюсы на разных концах катушки сконцентрированы. Датчики Холла да, скорее всего. Пересекающихся катушек не думаю что нужно. Левитировать не нужно, только отталкивать.

Это не болячка а физическое явление 😊 

Да, полюсы у катушек без сердечника можно сильно размазать, сделав плоскую катушку. 

И судя по картинке у вас магнит находится в воздушном шарике, что будет сильно искажать траекторию отскока ввиду большой парусности.

Антон Швидкий 25 мая 2023

это верно подмечено да, но с этим буду разбираться экспериментально. 

Здравствуйте.

Так понимаю, нужен электронный блок с выставляемой задержкой разряда конденсатора в катушку. (индикация параметра) для возможности настройки. Драйвер заряда конденсатора с заданной скоростью. Драйвер (ключ) разряда конденсатора. Питание от сети.

Сборка прототипа (плата без корпуса).

Так как я понял: нужно управление сетью магнитных катушек для корректировки отскока шарика.

Антон Швидкий 25 мая 2023

корректировать направление не нужно, нужно только давать электромагнитный поджопник во время отлёта мяча. Корректироватся он должен сам из-за вогнутости поверхности.

"Поджопник" можно дать просто подталкивая платформу. 

Антон Швидкий 25 мая 2023

нужно магнитами, чтоб никакое постороннее движение не было заметно.

Антон Швидкий 25 мая 2023

ну и наверное нужно как-то определять где именно падает магнит чтоб знать какие катушки задействовать. Может можно и просто все вместе каждый задействовать но наверное лучше чтоб срабатывали только те которые нужно, чтоб с износом и охлаждением было меньше проблем. 

Ну и в целом контролировать это хотелось бы как-то наверное через ардуино наверное через python

Тогда достаточно одной плоской катушки. Момент удара можно регистрировать как датчиком Холла так и по индукции. Также можно ориентироваться на маятник Дубошинского, не надо никаких датчиков, мячик сам засинхронизируется.

Единственное - из-за парусности подскок будет очень низким.

Антон Швидкий 25 мая 2023

не знаю как размер катушки будет влиять на градиент магнитного поля. Оно ведь наиболее сильно в центре, на сколько сильнее - не знаю. Отдельные катушки работают, это я уже проверил. А как будет работать большая плоская катушка я не знаю. 

Выбирать катушки это тупиковое решение.

Почему:

Импульс очень короткий, плюс суммирование поля по площади это нам на руку. Острое поле от одной катушки будет толкать в сторону. Сложность "прицеливания" будет не оправданно сложно. Фактически, может взять на себя 98% бюджета разработки. Считаю как тупиковое направление.

Вижу такие опции:

Заряд конденсатора подавать на катушку через IGBT транзистор токи до 300 А. Регулировка длительности, выставляем по дисплею.

Пауза между датчиком касания (положения шарика на батуте) и импульсом толкания - регулируется по дисплею. Таким образом получим устройство для экспериментов. 

Так понимаю, катушки, магниты, конструкция батута - это Ваша часть.

Выполнять проект буду на AVR контроллере. Не Ардуино.

Платы проектирую, изготавливаю сам двусторонние с перемычками. Разумеется сборка и наладка за мной.

Не решён пока вопрос как регистрировать положение шарика, о пришла мысль. Датчик удара. Можно пробовать.

Антон Швидкий 26 мая 2023

Датчик удара это что? 

В итоге все катушки будут закрыты слоем пластика или цемента, материал может быть разным.

Почему нельзя датчики Холла использовать? Они во всех этих левитирующих игрушках используются.

Все остальные результаты по экспериментам получены? Остался датчик? Установка перед Вами. Никто, кроме Вас, не видит физику, динамику. Думаю решение на поверхности.

Антон Швидкий 26 мая 2023

Не совсем понял о чем вы?

Пока результатов нет особо никаких, только проверил что магнит от катушки отскакивает.

Датчик нужен в любом случае. Лучше (насколько я понимаю) магнитный датчик. Вы по другому считаете?

Сделает вместе також аналіз:

Шарик падает на плоскость в точку. Вопрос в какую. Где поставим датчик? Нам необходимо контролировать касание по всей плоскости в любой точке. Я не знаю, что собой представляет поверхность, под которой расположены магниты. 

ТЗ это документ куда вгесенны технические условия, которым отвечает электронный блок. Токи, напряжения, время. Все остальное это исследования, которые Вы проводите для определения этих технических параметров. Поэтому в переписке Вам идут пожелания, предложения. Увы это Ваше. Никто за вас этого не сделает. Это Вы экспериментатор.

Другая ситуация. Вы скидаете картинку и говорите - хочу такое же. Идете и покупаете по цене Х.

Или заказываете разработать такое же, но будет это по цене 10Х.

Антон Швидкий 26 мая 2023

это я наверное не очень удачную картинку сделал. 

По задумке, датчики расположены сеткой между катушек 

Идея имеет право на жизнь.

Магнит в шарике (размер) должен  перекрывать один из датчиков.

Все вопросы разрешены.

Уточняем ТЗ. И в работу.

Да точно в работу, а то что это реализовать очень сложно - утаим от заказчика. Не будем ему рассказывать какую энергию нужно сообщить шарику чтобы он отскочил, о том что имея смещенный центр тяжести получить предсказуемую траекторию нереально, о том что сконцентрировать магнитное поле в точке удара шара нереально (в связи с этим траектория получит еще один дополнительный вектор энергии). 

А за 150 собрать металлоискатель "Пират" не проблема.

Антон Швидкий 26 мая 2023

Я понимаю что есть много факторов которые могут сделать этот мяч неуправляемым, это мои проблемы. Этот риск я беру на себя. 

От исполнителя нужно сделать то что описано с стороны электроники, чтоб величину импульса и задержку разрядки конденсатора можно можно было регулировать в неком диапазоне и это было удобно делать.

Я готов. Моё предложение Вы видите. Решение за Вами.

Антон Швидкий 27 мая 2023

Я вас понял.

Подожду еще пару дней, посмотрю появятся ли другие ставки. 

Странно что пока только одна ваша. Проект вроде бы не очень сложный. 

Ещё нужно знать энергию которую нужно восполнить. 

А самое главное то что судя по приведенной вами картинке пластическая деформация будет настолько мизерна что магнитным импульсом нужно будет вытолкнуть всю массу вашего мяча с магнитом (не известно на какую высоту).

Мне казалось что радиотехник должен сам рассчитать параметры катушки и указать необходимое питание 😊 

В любом случае потребуется такая информация:

Максимальное напряжение на конденсаторах, ёмкость. Вам необходимо это проделать уже с катушками и шариком. В дальнейшем можно реализовать опции затухающих и возрастающих колебаний. Но это в следующей жизни.

Мне казалось что радиотехник должен сам рассчитать параметры катушки и указать необходимое питание 😊  

Atmega8, ключ на MOSFET и два потенциометра (задержка и длительность импульса). Датчик реализовать либо на датчике Холла либо по напряжению индукции катушки. У Atmega8 максимальная частота дискретизации 77 кГц. Если использовать какой нибудь с ядром  Cortex то 1 МГц и более. 

Можно ССИ индикатор для визуального контроля.

А не проще сделать гиперболическую мембрану с единой магнитной системой восполняющей потери энергии шарика?

Антон Швидкий 25 мая 2023

это как?

Диск с параболической выемкой, отскакивая шарик будет иметь вектор направленный в центр диска.

Антон Швидкий 25 мая 2023

На изображении наверное не очень заметно, но верх "батута" имеет вогнутую форму. Правда с постоянным диаметром, не парабола.

Может конечно глупая идея, я не сталкивался особо никогда с электромагнитами...Если использовать не много катушек, сетку датчиков хола и т.д., а взять одно кольцо побольше, и менять полярность. Когда шарик падает притягивать его к центру после падения отталкивать вверх?
Ну и второй вопрос куда полетит этот шарик, если он легкий а магнит тяжелее него, то он с огромной вероятностью начнет вращаться и куда его потянет думаю будет сложно просчитать и управлять.

Антон Швидкий 25 мая 2023

Теоретически да, но практически думаю на это потребуется намного больше энергии и проблемы с охлаждением наверное будут. 

Просчитать и управлять может быть сложно но будем пробовать. 

Если сделать большое кольцо (по диаметру вашей площадки), то магнитное поле будет ослабевать к центру, что будет толкать шар от краев при импульсе. Добавляя катушки меньшего диаметра можно добиться нужного распределения энергии. Возможно будет достаточно и одного большого кольца. Готовую катушку большого диаметра можно достать из старого цветного телевизора/монитора (катушка размагничивания). Её можно сложит в двое/втрое. И у вас уже будет поле для экспериментов.  А "запихнуть" в катушку импульс не так уж сложно. Любой микроконтроллер сможет это в два счета (можете глянуть схемы импульсных металлоискателей). Сигналом о наличии шара в нужном месте может служить та самая катушка (индукция за счет изменяющегося магнитного поля).

Эксперименты, думаю, следует начать с конструкции магнитов и шара. От блока питания подавать импульс на катушки. Все увидите.

Притягивать шарик - это хорошая идея, так как позволит частично скорректировать траекторию.

Есть ещё герконы ) чтоб отследить.

Avr и на основе его Arduino - не самый лучший выбор.)

Первое с чем вы столкнетесь работая с катушками -  это ЭМИ. 

Прочитав про это явление и попробовав на макете, Вы поймёте что подходить надо более тщательно к выбору компонентов, тем более если вы попытаетесь разместить это все в одном корпусе. 

Удачных экспериментов)) 

Фотовспышки. Да - да, обычная накамерная фотовспышка. Напряжение на лампе в начале разряда 310 вольт, ток разряда до 2000 А. И конечно микропроцессорное управление.

Я разрабатывал, проектировал, изготавливал студийные профессиональные вспышки.

Вы забыли указать на каком расстоянии от нее был микроконтроллер и его модель и как он защищен, тем более на лампе идет затухание. 

Тут как раз все на оборот при индуктивной нагрузке при отключении ( обрыве катушки) все наоборот возрастает. )

не зря ставят снабберы чтоб сократить эти выбросы.

Ничего микроконтроллеру не будет,  главное не делать, длинных перпендикулярных магнитному полю дорожек. И мне кажется ЭМИ не будет настолько сильным чтобы искривить пространственно-временной континуум..

Да - да.

 И держаться паралельно абстраугированным мислям.

Да и главное сильно далеко не отойти от первоначальной темы 😁