无风却闻风铃声 制作一个免维护的“阳光风铃”

作者 孙德庆 来源 《无线电》杂志
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发布时间 2011-01-03

风铃宜选用日式江户风铃。这种风铃通体以玻璃制成,所以不会影响磁力线通过。同时外壳往往较大,可以比较容易在外壳上安装电路和太阳能电池板。而且江户风铃内部往往绘制有不同的图案,可以依照自己的喜好选取合适的款式。

电路图

电路图

制作好的实物

做好的实物

依照电路图,我们可以很容易地在洞洞板上搭建。不过,如果对电路还不太熟悉,也可以先在面包板上搭,看看它的工作过程。如果工作正常,再转移到洞洞板上。唯一要注意的就是,少数厂家的三极管可能与一般的三极管引脚排列不同,有条件的话,不妨先自行测量一下。

电路的核心是一个两倍压太阳能引擎(The Vx2SE solar engine)。这个电路在静息时通过二极管为电容充电,当电容电压足够高,使电压触发器输出高电平时,两组电容经过三极管VT1和VT2形成串联结构,以两倍的电压向电磁铁放电,从而形成更大的电流来推动电磁铁。之所以采用这种引擎,是因为太阳能电池的功率有限,不能直接推动电磁铁。同时,持续的吸合也没有意义。这种电路将太阳能集中在一小段时间内释放,从而可以提供足够的动力来敲响风铃。

电路组装完成后,将它贴在风铃外壁上,小心调节电路的位置,使整个风铃有一定的倾斜,使得玻璃柱可以靠近电磁铁。然后,在玻璃柱最靠近电磁铁的位置上贴上一小块钕铁硼磁铁。这样,磁铁会在磁场的吸引下撞击外壳,发出响声,而当太阳能引擎电力耗尽时,磁场消失,磁铁摆回原来的位置,等待下一次吸引。

由于磁场的强度在距离增加时呈立方关系衰减,所以缩短距离意义重大。过远的距离会使磁铁纹丝不动。而同时,距离也不能过近,否则较短的加速距离会使发出的响声较小。

太阳能驱动的风铃

至此,即使无风,在阳光照耀下,电磁铁也会周期性地吸引磁铁撞击外壳,发出响声,让风铃在无风时也能继续演奏。

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