維修吊扇開關

竟然開關會這樣壞掉??
整條線脫落

正常長成這樣

一定是從開關內部斷掉
這個不難修(換)
關掉電源、拿下燈泡
拆下三根螺絲就可以看到內部
燈具利用連接器接線
拆下接線才方便維修

吊扇(燈具也是)的開關五金行就買得到
通常有四段，L端是共點處
1、2、3分別控制不同的燈具
第4段就是OFF

線不要硬拆
用一支一字起子塞入就可以拔下

依照原本的接線再塞入新開關就好了
不用20分鐘就搞定

但...換開關不是重點
把壞掉的開關修理好才是王道
拆開看會發現構造十分簡單(鍊條斷在裡面了)

但研究了好一陣子才搞清楚它的機械原理(又一個機械比電路困難的例子)
彈簧的目的是要產生扭矩、不是壓縮
所以必需卡在簧片上
瞬時或逆時和簧片角度也是搞了好久才確認

接點處也氧化了
當然也是順便處理

這樣開關就弄好了

花了一個多小時
值得嗎？有師傅會願意幫你用「修理」的方法處理嗎？
我想...大部分應該寧願直接「更換」就好了吧！
但，這就不叫維修了

自製煙霧偵測器

我的實驗室雜物非常多
其實我也很擔心安全的問題
所以每次離開前都會再三確認電源一定要關好
但總有疏忽的時候
因此主動安全配備(定時開關)已經先搞定
被動安全裝置就是煙霧偵測器和滅火器了
之前買過現成的煙霧偵測器
但使用壽命似乎都不長
大概三五年掛點了
這次決定自己來設計一個，不然都在亂花錢

偵測的sensor用IR接收器
將紅外光和接收器垂直擺放
內部要塗黑，避免不必要的反射

此時接收器沒有接收到足夠的紅外光
因此電阻較高
透過運算放大器將此時設定為斷路(pin1低電位)
當煙霧進入時就會讓更多的紅外光因煙霧的反射進入接收器中
接收器的電阻下降
就會啟動警報器
但煙霧一但消散，警報器也會跟著停止
因此在運算放大器的輸出端再加上mosfet
一旦通路就會持續啟動警報器
直到我將它關閉
這樣才會安全
整體電路圖如下
pin3用小一點的可變電阻來調整靈敏度(電阻的差值)

測試影片如下

接下來又要無止境的焊接了

五燈獎的實驗

之前有老師提到這個實驗
乾脆就作一下讓大家看看
這個實驗之前有利用電熱絲作過(其實效果比五燈獎好...)
如下影片

十多年前第一次看張慧貞老師用五燈獎作過
不過張慧貞老師自己也不斷強調她是模仿國外文獻的仿製
其實...科普真的沒有甚麼新鮮事啦~~
重點還是在如何呈現和如何教學的問題而已

五燈獎是串聯的
加上開關和1A的保險絲才安全
千萬別偷懶

觀察的重點是燈亮的順序
如下影片

和之前我要大家看的重點不同
之前那個主要是想呈現串聯竟然亮度不會改變這件事
可以再比較一次影片的不同

轉速偵測器(低速)_LM358方案

電子學真是個無底洞啊~~
當你遇到的困難越多
就會需要更多的知識來解決
但現在所需要的知識已經沒有學校老師可以教你
就只能靠自己慢慢的學習了
之前作過許多偵測轉速的方案
但受限於零件的極限，都有一些限制
我又不想利用套件
就只能不斷的來回嘗試
但嘗試的過程就逼得我不斷的學習
求學的過程不就是如此嗎？

之前研究555知道裡面有好幾組運算放大器組成
其實應該先從運算放大器開始學起才是
但IC和微積分一樣
知道基本原理(電晶體與RC電路的集成)之後，幾乎大家都是運用而已
不會每次都要從頭開始
那不累死奶奶~~
因此現在回頭來看運算放大器其實也無妨

相關的原理可以參考這篇的說明

簡單的來說就是要讓反向輸入端(inverting input，input -)和非反向輸入端(non-inverting input，input +)有一個微小的電位差
輸出端(output)就會有電壓
但輸出的電位可能正，也可能負
就看input的位向如何了
以LM358為例(裡面有兩組獨立的放大器)
pin2低電位，pin3高電位，輸出為正
pin2高電位，pin3低電位，輸出為負

因此我們可以在pin3接上一個光敏電阻一端接在負極
當遮光後，電阻增加，pin3電位就會提高
輸出就會是高電位
再將這個高電位利用電晶體放大驅動繼電器
繼電器連接計數器
就可以來測轉速了

當風扇遮光時就會計數一次
但速度還是無法太快
不過效果比之前用電晶體或霍爾開關要好多了
慢慢改良，總有接近成功的一次

結論
358雖然沒有555厲害
但原理比555簡單許多
很多方案若將555改成358其實都也可以運作
但電路就容易多了

電學的功率實驗

有一個可以任意調整且功率夠大的電源供應器就可以來作這個實驗

先從歐姆定律開始
當然我們把溫度因素忽略來看
注意!!
以下實驗是通電時的燈泡相互比較，如果和沒通電的比較就差很多了
之前設計過一個教學活動就談這個
有機會再說

電源供應器可以同時顯示當下的總電流與電源電壓(不是燈泡的電壓喔)
(不同的電表量出來都不盡相同，就以這個為準來談了)
結果如下(以下所有照片都是相同的快門和光圈，因此可以直接比較相對亮度的變化)

出來的線性還算可以
因此也可以從這邊引出一般金屬導線通電時，V/I(幾乎)為定值
也就是電阻大小不會因為通過的電壓和電流而改變
這就是歐姆定律的內容

那亮度又和甚麼因素有關？
亮度主要是由功率決定的(還有其他因素也會干擾)
功率又是哪些物理量決定的？
當然不外乎就是電壓、電流、電阻

注意!!注意!!注意!!
以下的實驗其實bug很多，暫時先這樣呈現
後續再來調整

1.固定電源電壓、電阻(相同燈泡)，改變總電流

2.固定總電流、電阻，改變電源電壓

3.相同電源電壓、電流(總電流)，不同燈泡並聯，上方燈泡電阻較大

4.相同電源電壓、電流(總電流)，不同燈泡串聯，左邊燈泡電阻較大

這樣你可以回答這個奇怪串聯亮度的問題了嗎？
這是正常版

這是奇怪版

※加強版
那若電源電壓和總電流相同，亮度就一定會一樣嗎？
第一個燈泡的電阻(未通電時)大於第二個燈泡的電阻(未通電時)
這個結果很耐人尋味
但不適合在教學中討論