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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Massenpendel elektronisch stimulieren


Autor: Christian J. (elektroniker68)
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Hallo,

ich habe aus Japan eine Pokemon Figur mitgebracht, die mit einer kleinen 
Solarzelle bestückt ist und dessen Kopf bei Licht ständig pendelt. Im 
Inneren ist eine dicke Drahtspule und ein Magnet an einem Pendelarm. 
Dazu ein Chip auf einer kleinen Platine. Solarzelle bringt maximal 2-5ma 
bei 2,5V

Hat jemand eine Idee wie so ein Pendel gebaut werden kann, so dass es 
von selbst anfängt zu schwingen und auch richtig im Takt stimuliert 
wird?

Autor: zwieblum (Gast)
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dauermagnet am ende des pendels, drahtspule darunter?

wenns magnet unten ist, e-magnet abstoßend schalten, wenns am maximum 
ist, anziehend. das fängt dann von alleine an zu pendeln.

die periodendauer des pendels kannst dir ausrechnen oder einfach 
ausprobieren. die zeiten für den magnetisierungswechsel sind dann 
periodendauer/4, wenn ich mich irre ;-)

Autor: Christian J. (elektroniker68)
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Hallo,

das würde nicht gehen, da müsste ein Regelkreis mit rein der die 
Position des Magneten ermittelt. Ich vermute mal, dass die Spule 
einerseits den Impuls gibt aber andererseits auch eine 
Induktionsspannung erzeugt, wenn der Magnet dran vorbei schwingt.

Autor: Peter R. (pnu)
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Schon die induzierte Spannung, die entsteht, wenn sich das Pendel der 
Spule nähert, kann zur Steuerung ausgenutzt werden.

Im einfachen Falle: Spule mit so 200 Wdgn. am Kollektor eines 
Transistors, sie wird vom Transistor eingeschaltet, wenn der leitend 
wird.
Auf der gleichen Spule eine zweite Wicklung mit so etwa 80 Wicklungen, 
die schaltet den Transistor ein, wenn sich das Pendel der Spule nähert.

Bei richtiger Polung der Basiswicklung reicht das, um das Pendel 
anzutreiben.

Sowas gabs mal als Spielzeug: ein Magnetkreisel drehte nach dem Anstoßen 
auf einer kleinen Plattform stundenlange, bis eben die Batterie im 
Sockel leer war.

Autor: Maxxie (Gast)
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Noe, 'nen Regelkreis brauchts nicht.

Die Schwingfrequenz ist konstant. Du brauchst dich also nur an die 
Resonanzfrequenz zu halten, und brauchst dich nicht die reale Position.

Autor: Christian J. (elektroniker1968)
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Im einfachen Falle: Spule mit so 200 Wdgn. am Kollektor eines
Transistors, sie wird vom Transistor eingeschaltet, wenn der leitend
wird.
Auf der gleichen Spule eine zweite Wicklung mit so etwa 80 Wicklungen,
die schaltet den Transistor ein, wenn sich das Pendel der Spule nähert.
-------------------------

Hallo,

Du meinst also, dass der Transistor bei Annäherung des Pendels 
durchschaltet, dem Pendel durch die Anziehung des Magnetfeldes einen 
weiteren Schub verpasst und abschaltet, wenn es sich über die Spule 
bewegt hat? Meine Physikkenntnisse sind leider sehr lückenhaft: Hat ein 
frei schwingendes Pendel immer die gleiche Frequenz, ist diese also nur 
von der Masse oder der Pendellänge abhängig?

Autor: Christian J. (elektroniker1968)
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Habs nachgeschaut:

Die Schwinmgungsdauer ist nur für kleine Ausschläge eine Lösung der 
Diff.gl. zweiter Ordnung. Scwingt das Pendel weiter verringert sich die 
Kreisfrequenz.

http://www2.uni-wuppertal.de/fb8/techphy/Paul/Tuto...

Es komtm also nur darauf an dem Pendel im richtigen Moment eines vor den 
Kopf zugeben, um den Energieverlust durch Reibung zu kompensieren.

Autor: Peter R. (pnu)
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Die Schwingungsdauer des Pendels ist nach allgemein genannter Formel nur 
von Länge und Erdbeschleunigung abhängig. (Wurzel aus g/h = 
Kreisfrequenz, so aus dem Bauch raus )

Das gilt aber nur für kleine Ausschlagswinkel, bei größeren spielen dann 
elliptische Gleichungen mit.

Bei der Spulengeschichte sollte das Pendel einen Magneten haben, mit 
z.B.
dem Nordpol am Ende. Der Strom in der Hauptspule muss bei 
eingeschaltetem Ts so gepolt sein, dass er das Pendel anzieht. Die 
Polung der Sensorwicklung muss so sein, dass bei annäherndem Pendel der 
Transistor eingeschaltet wird und das Pendel zur Mittellage hin zieht. 
Die Impulse brauchen nur sehr schwach zu sein, das Pendel verliert ja 
nur wenig Energie, wenn es eine hohe Schwinggüte hat.

Zu große Impulse in der Spule täuschen größere Erdbeschleunigung vor, 
stören also die exakte Pendelfrequenz

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