Spin Coater V1 (თითქმის ანალოგი): 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ყველა მოწყობილობა არ არის გამძლე, მე ვარ სტუდენტი/მკვლევარი, რომელიც ვსწავლობ თხელი ფილმების მასალებს მზის ტექნოლოგიისთვის. მას შემდეგ, რაც აღჭურვილობის ერთ – ერთ ნაწილზე, რომელზედაც დამოკიდებული ვარ, ეწოდება spin coater. ეს არის ინსტრუმენტი, რომელიც გამოიყენება თხევადი ხსნარის ან წინამორბედის მასალის თხელი ფილმების დასამზადებლად. ეს თხელი ფილმები შეიძლება იყოს ფენებად მოწყობილობებში, როგორიცაა მზის პანელის უჯრედი ან LED- ები.

ჩემს უნივერსიტეტში ჩვენ გვქონდა ბევრი პრობლემა უფრო ხელმისაწვდომ კომერციულ პროდუქტებთან დაკავშირებით, რომლებიც ხელმისაწვდომია რამოდენიმე ათასი დოლარის ექვივალენტში. ეს კომერციული ტალღოვანი საფარები იყენებენ ვაკუუმს, რათა შეინარჩუნონ ნიმუშები და პრობლემები, რომლებიც მათ შეექმნათ მოიცავდა ჩამორთმეულ ძრავებს, ჩაკეტილ ვაკუუმებს, მოწევის კონდენსატორებს და სხვა, რაც გავლენას ახდენდა სიჩქარის კონტროლის გამოხმაურებაზე. მე არ ვიცი იმ პრობლემების შესახებ, რაც თითოეულ კვლევით ჯგუფს ჰქონდა მათთან, მაგრამ მე ვიცი, რომ საერთოდ იყო სულ მცირე ერთი რემონტი, ან ელოდებოდა რემონტს ნებისმიერ დროს.

დიზაინი, რომელსაც მე ვიზიარებ, მარტივია, იგი თავდაპირველად იყენებდა ორმაგი ცალმხრივი ლენტის ნაცვლად ვაკუუმური ჩაქუჩის ნიმუშებს, ეს მოგვიანებით განახლდა უფრო ადვილად გამოსაყენებელ დიზაინზე (იხ. ნაბიჯი 6). იგი მუშაობს ერთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში მსუბუქი გამოყენებით. არ ყოფილა არანაირი პრობლემა რელეს გაცვეთილის გარდა (ეს არ იყო ახალი სარელეო დაყენებისას).

პროექტი ძირითადად ნაპოვნი ნაწილებისგან შედგება, როგორიცაა ძრავა, რომლის ამჟამინდელი რეიტინგია 1 "leer" (500 mA), ბეტონი, სამშენებლო ხე და ზოგიერთი გადარჩენილი ელექტრონული კომპონენტი.

მარაგები

მე ველოდები, ვინც ამ პროექტს ცდილობს ვარიაციები გააკეთოს, ასე რომ ეს არის ამომწურავი ჩამონათვალი იმისა, რაც საჭიროა პროექტისათვის.

ძირითადი:

DC ძრავა, რომელსაც შეუძლია არანაკლებ 4000 rpm

ჩაკი დამზადებულია არჩეული ძრავისთვის (განხილულია მოგვიანებით)

პალატა:

მრგვალი პლასტიკური აბაზანა (მე იოგურტის აბაზანა გამოვიყენე)

სქელი პლასტიკური ან ალტერნატივა აბაზანის ბოლოში

Ქაღალდის პირსახოცი

Ფირზე

მთა:

38x228 მმ ფიჭვის გათიშვა (ჩვეულებრივ გამოიყენება რაფტერებისთვის გადახურვაში)

30 მმ სიგრძის სახსარი

რეზინის ან მყარი ქაფი (ძრავის დამონტაჟება)

M6 ჭანჭიკი ხრახნიანი მძღოლით შესაფერისი თავით

M6 კაკალი

სარეცხი მანქანა 6 მმ

ბაზა და შეჩერება:

მძიმე ბაზა (მე გამოვიყენე ბეტონის ბლოკი ზომით)

M6 ხრახნიანი ბარი

9x M6 კაკალი ხრახნიანი ბარისთვის

3x გრძელი ზამბარები 8 მმ დიამეტრით

12x6 მმ საყელურები

აკონტროლებს საფუძვლებს:

პროექტის ყუთი (მე გამოვიყენე ნაყინის აბაზანა, ეს კარგი საბაბია ნაყინის ჭამისთვის)

12 ვ ელექტროენერგიის მიწოდება (მე გამოვიყენე 2, რომ ძრავა ცალკე წყაროზე იყოს)

1x მაკორექტირებელი დიოდები ძრავისთვის

2 ეტაპის ქრონომეტრი:

2x n არხიანი MOSFET (როგორიცაა IRF540)

2x 47 uF ქუდი ალუმინი 35V

2x B500k ბანკის ორმაგი სლაიდი

200K რეზისტორი

10K რეზისტორი

2x მაკორექტირებელი დიოდები რელეებისთვის

ღილაკზე მომენტალური კონტაქტი

სარელეო SPST (ტაიმერის დაწყება/გაჩერება)

სარელეო DPDT (ტაიმერის სიჩქარე 1/სიჩქარე 2 გადასვლა)

PWM წრე:

1x NE555 ქრონომეტრი

1x 1k რეზისტორი

2x 10nC კონდენსატორები

1x n არხის MOSFET (როგორიცაა IRF540)

1x გამაცხელებელი MOSFET– ისთვის

1x საიზოლაციო სილიციუმის გამრეცხი გამაცხელებლისთვის

www.mantech.co.za/ProductInfo.aspx?Item=14…

2x 10k ქოთანი (მოვალეობის ციკლი)

რელეების 1x მაკორექტირებელი დიოდები

ძრავის სიჩქარის ტესტირება:

იდეალური:

ოპტიკური ტაქომეტრი.

ალტერნატივა:

Ფირზე

თხელი მავთული მყარი საგნის მსგავსად (მაგ. მავთული, კბილის ჯაგრისი, ქაღალდის სამაგრები)

დაინსტალირებული კომპიუტერი "Audacity" - ით

ნაბიჯი 1: გაქვთ შესაფერისი ძრავა?

დასაბრუნებელი საფარის უმეტესობა უნდა მუშაობდეს 500 – დან 6000 rpm– მდე. ჩემს სამუშაოს სჭირდება 2000 და 4000 rpm, როგორც ყველაზე დიდი იმპორტის სიჩქარე, ასე რომ შემეძლო გამეკეთებინა DC ძრავა, რომლის გარშემოც ვმუშაობდი 1100-4500 rpm დიაპაზონში, ჩემი ძრავა უფრო ნელა მუშაობს, თუმცა ნელი სიჩქარე ნაკლებად საიმედოა წინააღმდეგობა ძრავში.

იპოვეთ შესაფერისი ძრავა და კვების წყარო, თუ გაქვთ 12 ვ ძრავა. შეადარეთ თქვენი ძრავის მოთხოვნილი ძაბვა და დენის წყაროს დენი იდეალურად უნდა იყოს 20% -ით მეტი ვიდრე ამას მოითხოვს ძრავა. თუ თქვენ გაქვთ 24 ვ ძრავა, დაგჭირდებათ გადამყვანი ან ცალკე კვების წყარო, რომ უზრუნველყოთ ელექტროენერგიის 12 ვ.

შემდეგი, ჩვენ გვსურს შევამოწმოთ თქვენი ძრავის მინიმალური და მაქსიმალური სიჩქარე. თუ თქვენ გაქვთ კვების ბლოკი შერჩეული/რეგულირებადი ძაბვით გამოიყენეთ ეს, თუ არა, ააშენეთ PWM წრე, რომელიც ნაჩვენებია საკონტროლო წრეში შემდგომ (ან სრული საკონტროლო წრე).

ნაბიჯი 2: სიჩქარის ტესტი

ოპტიკური ტაქომეტრი არის შესანიშნავი ინსტრუმენტი საავტომობილო სიჩქარის შესამოწმებლად, თუკი ხელის ჩამორთმევას შეძლებთ, აქ მე წარმოგიდგენთ ალტერნატიულ მეთოდს.

ნაწილი A

1. მოამზადეთ კომპიუტერი აუდიოს ჩასაწერად "Audacity" - ით, რომელიც არის უფასო აუდიო რედაქტორი.

2. შემოიხვიეთ ლენტი თქვენი ძრავის ლილვზე (ელექტრო ან ნიღაბი კარგად იმუშავებს).

3. დააყენეთ ძრავა ყველაზე დაბალ სიჩქარეზე, რომლის მართვაც მას შეუძლია.

4. დაიწყეთ აუდიოს ჩაწერა.

5. ამ მონაკვეთის ვიდეოს მიხედვით, რამოდენიმე წამის განმავლობაში მიიტანეთ რკინის ბუდე, ლურსმანი ან ქაღალდის სამაგრები მსუბუქად კონტაქტში ფირზე.

6. შეაჩერე ჩაწერა.

7. გაიმეორეთ მაქსიმალური სიჩქარისთვის.

8. ნახეთ აუდიო და შეიმუშავეთ RPM.

როდესაც ჩვენ ფირს ვუკავშირდებით ლითონის ქინძისთავთან, ჩვენ გვსურს, რომ ის ძლივს ეხებოდეს. რაც უფრო ახლოს მიიტანთ ძაფს ძრავის ლილვთან მით უფრო მეტად უნდა იკეცოს ფირმა მის გასავლელად და მით უფრო ვანელებთ ან ვიღებთ იმპულსს ძრავიდან. თუ ფირსა და ლითონის ქინძისთავს შორის კონტაქტი ძალიან მსუბუქია, ჩვენ შეიძლება არ მივიღოთ საკმარისი მოცულობა ჩანაწერში, რომ გვითხრათ კონტაქტის დამყარებისას. აუდიოდან RPM– ის გამოსათვლელად Audacity (იხილეთ სურათი ზედა)

ნაწილი B

1. გაადიდეთ აუდიო სანამ არ დაინახავთ მკაფიო მწვერვალებს, სადაც პინი კონტაქტს ხდის.

2. მარცხენა დაწკაპუნება მწვერვალზე და გეჭიროთ, თაგვის გადაადგილებით ისე, რომ არჩეული ტერიტორია მოიცავდეს მინიმუმ 5 მწვერვალს.

3. დაითვალეთ მწვერვალების რაოდენობა.

4. გამოიყენეთ "განყოფილების დაწყება და დასასრული" დროის ჩვენება ფანჯრის ბოლოში, რათა მიიღოთ დრო, რაც საჭიროა ამ მწვერვალების/ბრუნვების შესასრულებლად.

5. (მწვერვალების რაოდენობა)/(დრო წამებში) = რევოლუციები წამში

6. RPM = (რევოლუციები წამში)*60

მნიშვნელოვანია დარწმუნდეთ, რომ თქვენს ძრავას შეუძლია იმ სიჩქარით იმუშაოს, რაც გჭირდებათ სანამ ამ ძრავის გარსს ააშენებთ. ჩვენ ვიმეორებთ სიჩქარის ტესტს ბოლოს დაკალიბრებისათვის, გამოტოვებული A ნაწილის მე –7 საფეხური და შეცვლის მე –3 საფეხურს ნებისმიერი სიჩქარით, რასაც ჩვენ ვამოწმებთ.

ნაბიჯი 3: ჩაკის ნიმუში

ამ აღნაგობის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი არის ნიმუშის ჩაკი. ალუმინის ჩაქუჩისთვის, ჩემმა მეგობარმა (ჯერიმ) ჩართო იგი საცხობზე, შემდეგ ძაფს მიაკრეს, რომ მოერგო ჩემს სპეციფიკურ ძრავას (ჩემს შემთხვევაში იმპერიული ძაფი). ძრავისთვის, რომელსაც აქვს ხრახნიანი ძაფი ლილვზე, ჩუკის დამონტაჟება უბრალოდ ხრახნის მას ერთხელ (ბმული). მე ეს უფრო მარტივად მიმაჩნია, თუმცა უფრო სავარაუდოა, რომ ჩაქუჩი დამონტაჟებულია. თუ თქვენ იყენებთ ძრავას გლუვი ლილვით, თქვენ არ გექნებათ რაიმე პრობლემა "თამაშში" ძაფში. გამოწვევა აქ არის ის, რომ ლილვს ან უნდა დაკიდოთ, ან კიდევ უკეთესი გრუპის ხრახნი, რომლითაც იგი შახტაზე დაიჭიმება.

თუ თქვენ გაქვთ წვდომა ლითონის სამრეცხაოზე და ვინმეს აქვს უნარი გამოიყენოს იგი, უმჯობესია გადააკეთოთ ჩაქუჩი. თუ თქვენს ძრავას აქვს ძაფი, შეეხეთ ძაფს ძაფის ცენტრში. გლუვი ლილვის მქონე ძრავისთვის, თქვენ უნდა გამოიყენოთ რაღაც ხრახნიანი ხრახნი, რომ დააჭიროთ ლილვის მხარეს და დაიჭიროთ იგი ადგილზე.

ალტერნატივა ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათებში არის ხვრელის ხერხის აღება და დისკის გაჭრა საბურღი პრესის გამოყენებით. ამის შემდეგ გამოიყენეთ შეხება ძაფის ცენტრში შესასვლელად. თუ თქვენ გაქვთ რბილი მასალა, შეგიძლიათ ამოიღოთ იგი დანის გამოყენებით, უფრო მყარი მასალისთვის ფაილი შესაფერისი იქნება. ხვრელის ზედა ნაწილი შეიძლება ეპოქსიდური იყოს, ან ლითონის ფურცლიდან ამოჭრილი ზედაპირზე ეპოქსიდდეს.

უსაფრთხოება: წებოს/ეპოქსიდის გამოყენება ჩაკზე არ არის რეკომენდებული, რადგან თუ წებო ვერ მოხერხდება … სად მიდის ჩაკი. ჩაკი მაღალი სიჩქარით ტრიალებს გამოყენებისას, რის შედეგადაც ლითონის თხელი ფირფიტადან ჩაქუჩი პოტენციურად იქცევა საჭრელ დისკად. მე გირჩევთ გამოიყენოთ მასალა არანაკლებ 5 მმ სისქისა.

ნაბიჯი 4: ააშენეთ საავტომობილო მთა - ბაზა და ზამბარები

ძრავის საყრდენი უნდა ემსახურებოდეს 2 მიზანს, შეინარჩუნოს ძრავა ადგილზე და შეანელოს ვიბრაცია. მთა თქვენ მიერ იქნება სპეციფიკური თქვენი ძრავა. მე აღვწერ რა გავაკეთე იმისათვის, რომ მოგაწოდოთ იდეა, თუ როგორ უნდა შექმნათ თქვენი საკუთარი. ზოგიერთ ძრავას აქვს ვენტილაცია გვერდზე, ასე რომ იცოდეთ სად არის ეს და ნათლად შეინახეთ გაგრილებისთვის.

ბაზა და ზამბარები იპოვეთ მძიმე ბაზა საკმარისად დიდი პროექტისათვის. აღმოვაჩინე ბეტონის შესაბამისი სისქის მონაკვეთი და გავჭრა ზომაზე ბრილიანტის კუთხის საფქვავის დანა. ბეტონის საფარი ან სქელი ლითონის ფირფიტა ისევე უნდა მუშაობდეს. თუ შეგიძლია, ეცადე იპოვო ის, რისი მოჭრაც არ სჭირდება.

ბეტონის ქვები ართულებს ბურღვას და ზოგჯერ იმას ნიშნავს, რომ ხვრელები გვერდზე გადადიან. ასე რომ, მე საბურღი გავხსენი ძირში ხრახნიანი ბარისთვის, სანამ საავტომობილო კორპუსზე ხვრელებს გამოვყოფდი (თუ თქვენ გაქვთ უფრო მოსახერხებელი მასალა, წესრიგს მნიშვნელობა არ აქვს).

1. გაბურღეთ ხრახნიანი ხრახნიანი ხრახნიანი ქვისაგან საბურღი ხრახნიანი ბარის დიამეტრით.

2. გამოიყენეთ ბევრად უფრო დიდი ქვისა საბურღი, რათა თავიდან აიცილოთ ხრახნიანი ბარის, სარეცხის და თხილის ბოლო, რომელიც იქნება ძირის ქვეშ.

3. მონიშნეთ ხვრელები ხის საავტომობილო კორპუსზე ხრახნიანი ბარისთვის ან ქაღალდის ნაჭერზე, რათა მოგვიანებით გამოიყენოთ როგორც შაბლონი.

4. გაჭერით ხრახნიანი ბარი სიგრძეზე, შეიტანეთ დაჭრილი ზღვარი და შეამოწმეთ ძაფი მაინც კარგია. თხილის განთავსება ბარზე ჭრის წინ. როდესაც ეს ამოღებულია დაფიქსირება მას შეუძლია შეასწოროს/გასწორდეს ძაფი, თუ ის შემდეგ ძალიან დაზიანებული არ არის.

5. მოათავსეთ ბარები ბეტონის გავლით, შემდგომ გამრეცხი და თხილი თითოეულ მხარეს.

6 ა თუ თქვენ მოახერხეთ ზამბარების პოვნა საკმარისად გრძელი და მყარი ძრავისა და საცხოვრებლის შესანარჩუნებლად, შეგიძლიათ განათავსოთ ისინი, რასაც მოყვება სქელი სარეცხი მანქანა. საჭიროა სქელი გამრეცხი, რადგან თხელი სარეცხი შეიძლება ძაფში დაიჭიროს. თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ თქვენი საკუთარი საყელურები ლითონის შესაფერისი ნაჭრის გავლით და ხვრელის ფაილით დასრულებით.

6 ბ თუ თქვენ გირჩევნიათ არ გამოიყენოთ ზამბარები თხილის და სარეცხი საშუალების ნაცვლად, ნაკლი ის არის, რომ ეს არ გამოდგება ძრავის ვიბრაციების შესამცირებლად.

ნაბიჯი 5: ააშენეთ საავტომობილო მთა - საავტომობილო საცხოვრებელი

საავტომობილო კორპუსი დამჭერივით იყო გაკეთებული, ფიჭვის ნაჭრები ეკიდა ცენტრში ღრუსთან ერთად და თხილი და ჭანჭიკი, რომ იგი მყარი ყოფილიყო. ჩემი საცხოვრებლისთვის გამოყენებული ხე იყო მოწყვეტილი რაფტერიდან 38x228 მმ განივი მონაკვეთით.

1. გამოთვალეთ ხის ზომა, რომელიც გჭირდებათ თქვენი ძრავისთვის და მონიშნეთ ის ნაჭერი, როგორც ზემოთ მოცემულ ფოტოში (a).

2. მონიშნეთ თქვენი ძრავის დიამეტრზე არანაკლებ ხვრელი, ჩვენ გვჭირდება ცოტა ადგილი რეზინის ზოლისთვის, რომელიც იქნება ძრავასა და კორპუსს შორის. ასამბლეა აპატიებს ხვრელის ზომას სამაგრის მსგავსი სამაგრის (სამაგრი და ჭანჭიკი) გამო.

3. გაბურღეთ საპილოტე ხვრელი და შემდეგ გააღეთ ხვრელი ხვრელის ხერხის გამოყენებით. ხვრელის ხერხი, რომელიც მე გამოვიყენე მხოლოდ 22 მმ სიღრმის ჩათვლით, ასე რომ მე ვბურღავ ნახევარი გზიდან თითოეული მხრიდან.

4. მონიშნეთ და გაბურღეთ ხვრელები ხრახნიანი ბარისთვის, რომელიც დაეხმარება ძრავის კორპუსს. ეს უნდა იყოს მინიმუმ 1 მმ -ით უფრო სქელი ვიდრე ხრახნიანი ბარი, რათა მოხდეს თავისუფალი მოძრაობა.

5. ხრახნიანი სახსარი ზემოთ მოცემულ ფოტოზე (b) მიხედვით, შემდეგ ამოიღეთ იგი. ეს არის ხვრელების გასაკეთებლად.

6. გაჭერით ფორმა, როგორც ზემოთ მოცემულ ფოტოს (ბ), მე გამოვიყენე უკანა ხერხი.

7. ფორმა საშუალებას გვაძლევს გვქონდეს ჭანჭიკი დამოკიდებული. გაბურღეთ ჭანჭიკის ხვრელი, როგორც ნაჩვენებია ზემოთ მოცემული ფოტოს (გ). ხვრელი უნდა იყოს დაახლოებით 2 მმ უფრო დიდი ვიდრე ჭანჭიკი, რათა შესაძლებელი იყოს ასამბლეის ადვილად გახსნა და დახურვა.

8. გაჭერით ნაჭერი სიგრძეზე, როგორც ზემოთ მოყვანილი ფოტოს (დ), შემდეგ კი უკან დააბრუნეთ სახსარი.

9. გადაახვიეთ ძრავა რეზინის ზოლით და მოათავსეთ კორპუსში, ჩასვით და მოამაგრეთ კაკალი, ჭანჭიკი და სარეცხი, რომ დაიხუროს კორპუსი, გახადეთ ეს მყარი, მაგრამ არა ზედმეტად მჭიდრო. თუ თქვენს ძრავას აქვს ვენტილაცია, დარწმუნდით, რომ არ დაბლოკოთ მისი ჰაერის ნაკადი.

10. მოათავსეთ ძრავის კორპუსი ბაზაზე. დარწმუნდით, რომ ზამბარები ადგილზეა გამრეცხი თავზე. მოათავსეთ გამრეცხი და კაკალი 3 ხრახნიან ზოლზე ძრავის შესანარჩუნებლად. დამატებითი რეზინის ბალიში შეიძლება მოთავსდეს ძრავის კორპუსსა და სარეცხს შორის, ვიბრაციების უკეთ შესამცირებლად.

11. გამკაცრდით 3 კაკალს სულიერი დონის გამოყენებით.

ნაბიჯი 6: ააშენეთ საავტომობილო მთა - პალატა

კამერის გასაკეთებლად გამოვიყენე გამჭვირვალე იოგურტის აბაზანა და სქელი პლასტიკური ფურცელი.

1. გამოიყენეთ დანა კონტეინერის ძირში ფორმის დასაჭრელად, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ მიიღოთ ჩაქუჩი (იმ ჩაქისთვის, რომელიც არ არის ამოღებული დასუფთავებისთვის). კონტეინერის ბაზაზე გავჭრა დიაგონალი, რაც უფრო მეტ ადგილს მისცემს მანევრირებისთვის კონტეინერს მოთავსდეს ჩაქუჩიზე ცენტრში ხვრელის გადიდების გარეშე.

2. დააფიქსირეთ კონტეინერი ადგილზე ცოტაოდენი ლენტით კონტეინერის გარედან. მე ამას მირჩევნია მუდმივი სამონტაჟო უფრო ადვილი გაწმენდისთვის.

3. მოათავსეთ ქაღალდის პირსახოცი კონტეინერის ბოლოში, რომ შეიწოვოს სითხე ტრიალის დაფარვისას, შემდეგ დაფარეთ პალატა ალუმინის კილიტაში. გამოიყენეთ ცოტაოდენი ლენტი საჭიროებისამებრ, რათა ეს არ შეხებდეს ლილვს ან ჩექს. ეს "გასახდელი" პერიოდულად უნდა შეიცვალოს. კილიტა იჭერს სითხის უმეტესობას და ქაღალდის პირსახოცი შთანთქავს უმეტესობას, რაც კილიტაზე გადის.

ბონუსი: ნიმუშების მიმაგრების ორმხრივი ფირის მეთოდის გამოყენების შემდეგ, მე მივიღე მინიშნება ოსილასგან (მათ აქვთ ხარისხიანი ლაბორატორიული აღჭურვილობა) და დავჭრა ძველი საკრედიტო ბარათი, რათა გავაკეთო ვაკუუმზე ნაკლები/ფირზე ნაკლები სამაგრი ჩემი ნიმუშებისთვის.

ნაბიჯი 7: შექმენით საკონტროლო წრე

სურათების გადახედვისას ნახავთ სისუფთავე სქემის დიაგრამებს და პურის დაფის განხორციელებას. მე გამოვიყენე ცალკე 12V 500mA დენის წყარო ძრავისა და საკონტროლო წრედისთვის, რადგან ძრავა შეფასებულია 500mA– ით, როგორც წესი, უმჯობესია გამოიყენოთ 20% დამატებითი სიმძლავრე თქვენს ელექტრომომარაგებაზე. თუ თქვენ გაქვთ კვების ბლოკი, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს საკმარისი დენი ორივესთვის, შესანიშნავია.

იმის ნაცვლად, რომ ნაბიჯ-ნაბიჯ როგორ, მოდით შევხედოთ რას აკეთებს თითოეული სექცია.

დროის კონტროლის წრე ჩართავს და გამორთავს სპინის საფარს და აკონტროლებს რომელი 2 სტადიიდან/მდგომარეობიდან არის PWM წრეში და როდის გადართვა.

ეს ხდება 2 რელეის ჩართვით MOSFET ტრანზისტორებით. SPST სარელეო აკონტროლებს ჩართვას და გამორთვას, ხოლო DPDT სარელეო აკონტროლებს რომელია ორი ქოთანიდან, რომელიც ადგენს PWM წრედის სამუშაო ციკლს.

PWM წრე არის უბრალოდ NE555 ქრონომეტრი სტაბილურ მუშაობაში. მოვალეობის ციკლი კონტროლდება ქოთნებით, სადაც მითითებული წინააღმდეგობის თანაფარდობა ქოთნის ღირებულებასთან არის მოვალეობის ციკლი (იხ. "სიჩქარის ამომრჩევი ბლოკი" სქემატურში).

დატენვა:

MOSFETS გამოიყენება, ვინაიდან ისინი უზრუნველყოფენ ენერგიის გადართვას უმნიშვნელო დენით მათი კარიბჭის ტერმინალში. ეს გვაძლევს საშუალებას შევინახოთ მუხტი კონდენსატორებში MOSFETS- ის გასაძლიერებლად, რაც თავის მხრივ რელეებს მართავს. კონდენსატორების დასატენად გამოიყენება კონტაქტური მომენტალური ღილაკი. დიოდები გამოიყენება მომენტალურ კონტაქტსა და კონდენსატორებს შორის, რათა თავიდან აიცილონ მიმდინარეობა ერთი კონდენსატორიდან მეორეზე.

გამონადენი:

2 ეტაპის დროის კონტროლის პრინციპი არის კონდენსატორების გამონადენი წინააღმდეგობის საშუალებით. ეს წინააღმდეგობა ქოთნებით არის დადგენილი, რაც უფრო მაღალია წინააღმდეგობა, მით უფრო ნელია გამონადენი. ეს იდეალურად მიჰყვება τ = RC, სადაც τ არის პერიოდი ან დრო, R არის წინააღმდეგობა და C არის ტევადობა.

გამოყენებულ დროის წრეში არის 2 x 500K ორმაგი ქოთანი, ეს ნიშნავს, რომ თითოეული ქოთნისთვის არის 2 კომპლექტი ტერმინალი. ჩვენ ამით ვიღებთ უპირატესობას მეორე ქოთნის სერიულად თავისით და სერიულად ერთ – ერთი პირველი ქოთნის ტერმინალის ნაკრებით. ამ გზით, როდესაც ჩვენ ვაყენებთ წინააღმდეგობას პირველ ქვაბზე, ის დაამატებს ექვივალენტურ წინააღმდეგობას მეორეს. პირველი ქოთანი შემოიფარგლება 500K– ით, ხოლო მეორე სადენიანი გზით, მას ექნება წინააღმდეგობა 1000K– მდე პლუს პირველი ქოთნის ღირებულება. მინიმალური წინააღმდეგობის ჩათვლით, მე დავამატე ფიქსირებული მნიშვნელობის რეზისტორი თითოეულ ხაზს სქემის დიაგრამის მიხედვით.

ნაბიჯი 8: კალიბრაცია და ტესტირება

სპინის საფარის დასრულების შემდეგ მე გავაგრძელე მისი ტესტირება. სურათების ნიმუშები ზემოთ არის ნიმუში (ჰიბრიდ-პეროვსკიტი) დამზადებული ძვირადღირებულ სპინ საფარზე მარცხნივ და სპინ საფარი აღწერილია წინამდებარე ინსტრუქციით მარჯვნივ. ეს დასატრიალებელი საფარები ერთნაირი სიჩქარით იყო დაყენებული.

დატრიალების საფარის დაკალიბრება შესაძლებელია ძაბვის საწინააღმდეგოდ ან თქვენი სიჩქარის ქვაბების პოზიციის წინააღმდეგ. თავდაპირველად დავაკალიბრე ძაბვის გამოყენებით, რასაც მოჰყვა სიჩქარის/პოზიციის მარკირება, რომელსაც ყველაზე ხშირად ვიყენებ ქოთნებში.

ძაბვის დაკალიბრებისას მე არ ვარ დარწმუნებული, წაიკითხავს თუ არა სხვადასხვა მულტიმეტრი PWM სიგნალს იმავე ძაბვად, ამის გამო მე ყოველთვის ვიყენებ ერთსა და იმავე მულტიმეტრს, რომლითაც დაკალიბრებული ვარ, თუ მჭირდება სპინის საფარის დაყენება იმ სიჩქარეზე, რომელსაც არ აქვს შესაბამისი მარკირება ძაბვა იკითხებოდა ძრავაზე მიწოდებულ გამომავალზე. სიჩქარის გაზომვისას მულტიმეტრი არ იყო დაკავშირებული, რათა თავიდან იქნას აცილებული მულტიმეტრი, რომელიც ამცირებს ძრავას.

1. განყოფილებაში სიჩქარის ტესტირების შესახებ დაჩქარებულია ტესტირების პროცესი. გაიმეორეთ ეს პროცესი სიჩქარის კონტროლის ქვაბების სხვადასხვა პოზიციებზე, სცადეთ ჩართოთ ის სიჩქარეები, რომლებითაც აპირებთ გამოიყენოთ სპინ საფარი და მინიმალური და მაქსიმალური სიჩქარე. დაახლოებით 5 გაზომვა საკმარისი იქნება. თითოეული სიჩქარისთვის ჩაწერეთ პოზიცია და/ან ძაბვა.

2. ჩადეთ კალიბრაციის სიჩქარეები და ძაბვები Microsoft Excel- ში, შემდეგ დახაზეთ გრაფიკი

3. დაამატეთ ტენდენციური ხაზი თქვენს მონაცემებს. გამოიყენეთ უმარტივესი მორგება, რომელიც აგიხსნით მონაცემთა ტენდენციას, იდეალურად ხაზოვანი ან მე -2 რიგის მრავალწევრიანი.

3 ა ამის გაკეთება Excel- ში, შეარჩიეთ გრაფიკული გრაფიკი, გადადით განლაგების ჩანართზე პარამეტრების ლენტში

3 ბ დააწკაპუნეთ "ტრენდლაინის" ხატულაზე.

3c აირჩიეთ "მეტი ტრენდის ხაზის პარამეტრები"

3d შეარჩიეთ თქვენი ვარიანტი და მონიშნეთ "ეკრანზე გამოსახვა განტოლება დიაგრამაზე" და "ჩვენება R- კვადრატული მნიშვნელობა დიაგრამაზე"

ვიმედოვნებთ, რომ თქვენ გაქვთ კარგი მორგება, ახლა თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ განტოლება ძრავისთვის მიწოდებული ძაბვიდან RPM– ის გამოსათვლელად.

ვინაიდან და მკითხველი სავარაუდოდ მეცნიერია …

პიპეტის ტექნიკა: ვიდეოში მე ვიყენებ მიკრო პიპეტს კუთხით, ეს დამეხმარა, რომ ხელი არ გამეღო ვიდეოსთვის. იდეალურ შემთხვევაში პიპეტი უნდა იყოს ვერტიკალური და იმდენად ახლოს ნიმუშთან/სუბსტრატთან, რომ არ შეეხოს მას, რამდენადაც შეგიძლიათ საიმედოდ გაიმეოროთ.

ფილმის ხარისხი: სურათზე დეპონირებული თხელი ფილმების ზოგიერთი მახასიათებლის თავიდან აცილება შესაძლებელია გამოყენებამდე წინამორბედი ხსნარების გაფილტვრით (მაგალითად, 33 um PTFE ფილტრის გამოყენებით). ფილმის უფრო ღია ფერი, რომელიც ჩანს "ლამაზი" სპინ საფარით, შეიძლება იყოს რაპინგის სიჩქარისა და ატმოსფეროს შედეგი. "ლამაზი" სპინ -საფარი დამზადებულია მხოლოდ ინერტული აირის მაღალი ნაკადის მუშაობისთვის, რადგანაც ფილმები აზოტით იყო მოპირკეთებული "ლამაზი" ტრიალის საფარზე და ჰაერი DIY სპინ საფარში.

ნაბიჯი 9: აღიარება

ეს მოკლე მონაკვეთი იძლევა კონტექსტს, სადაც მე ვსწავლობ და ჯგუფები, რომლებიც მხარს უჭერენ ჩემს კვლევას, რომელიც ორიენტირებულია ჰიბრიდულ-პეროვსკიტ ფოტოელექტრონული ტექნოლოგიების გარშემო.

• ვიტვატერსრანდის უნივერსიტეტი, სამხრეთ აფრიკა
• ეროვნული კვლევითი ფონდი (NRF), სამხრეთ აფრიკა
• GCRF-START. დიდი ბრიტანეთი
• გერი (რომელმაც დაამუშავა ალუმინის სპინის საფარი)