Apparatuur                                                                        Laatste wijziging 2023-12-24


In het kort:
Een beschrijving van de slinger in mijn huis.

- Top bevestiging met Hall sensors om de bewegingen van de slinger te meten.
- Kabel waaraan de Bob opgehangen is.
- Bob, een aluminium cylinder gevuld met ca. 6 kg lood.
- Vloerunit met voorzieningen voor precieze afstelling van de spoelenset bestaand uit:
  - Centrum detectie spoel.
  - Aandrijfspoel.
  - Rand spoel.
- Besturings elektonica om het gedrag van de slinger te monitoren, en de aandrijfspoel aan te sturen.
- PC programma dat het gedrag van de slinger grafisch weergeeft en logt.
- Firmware in de Arduino. Bestuurt de Bob en rapporteert het gedrag avn de slinger.


Top bevestiging
De topunit is stevig bevestigd aan een dakbalk naast de open trap in mijn huis op een hoogte van ongeveer 4.5 meter.
Er zit een magneet aan de kabel en Hall sensors aan de vaste constructie, zodat de beweging van de slinger gemeten kan worden.
Lees meer.......


Kabel
De kabel is een 0.75 mm diameter piano draad (ook bekend als verenstaal)
Bij het ייńmalige experiment in de Vrijland Kapel was er tot 2x toe een gebroken kabel.
De gebroken kabel.


Bob
De Bob, oftewel het gewicht van de slinger bestaat uit een aluminium cylinder gevuld met lood. Met een centrale stang is die bevestigd aan de kabel.
Aan het ondereind van de stang zit een magneetje dat spanning induceert in de spoelen van de vloerunit en de afstotende kracht ervaart van de aandrijfspoel.
Lees meer........


Vloer unit
De vloer unit bevat de spoelenset en heeft mogelijkheden voor zeer precieze afstelling.
Lees meer.....


Centrum detectie spoel
De kleine spoel in het centrum van de vloe runit detekteert het overkomen van de Bob. Als de Bob nadert stijgt de elektrische spanning van die spoel. Als de Bob voorbij de rand van de spoel is zal de spanning weer dalen en exact bij de centrum passage gaat de spanning door nul naar negatief.
De Arduino software detecteert deze overgang en start de timing voor het sturen van de aandrijfspoel.
Als de tijd voor de centrum detectie in de ene slingerrichting verschilt van die in de andere richting dan staat de centrumspoel niet good in het midden. Dit kan gecorrigeerd worden met de justage voorzieningen in de vloerunit.
Lees meer.....


Aandrijfspoel
Als deze spoel ingeschakeld wordt ontstaat er een uitwaartse kracht op de Bob. Deze kracht moet de energie toevoeren die door de luchtwerstand verloren is gegaan.
Lees meer.....

Randspoel
De randspoel staat op 2/3 van de slinger amplitude. Het passeer moment van de Bob levert informatie op over de amplitude van de slinger, zodat die constant gehouden kan worden door het wijzigen van de aandrijfkracht.
Lees meer.....


Besturings elektronica
De besturings elektronica bestaat uit enkele oprationele versterkers om de signalen uit de detectie spoelen en de Hall sensors te conditioneren en de aandrijfspoel te sturen. E.e.a. wordt bestuurd door een Arduino MEGA met een ETHernet shield.
Lees meer.....


PC Programma
Het programma GUI_2200 verzamelt de gegevens van de Arduino, presenteert sommige gegevens grafisch en logt belangrijke gegevens voor latere bestudering. Ook kunnen een aantal parameters voor de slingerbesturing ingsteld worden.
Het programma Analyse2212 kan de log files lezen geeft het gedrag van de slinger over langere tijd weer.
Lees meer....

Firmware
De firmware in de Arduino verwerkt de data van de detectie spoelen, stuurt een stroompuls naar de aandrijfspoel en geeft de data van de Hall sensors door. De Arduino communiceert met het PC-programma (GUI) via Ethernet, em het locale netwerk.
In afwezigheid van de GUI houdt de Arduino de slinger zelfstandig op gang.
Lees meer ....