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南台科技大學 Southem Taiwan University 機械工程系 department of mechanical engineering 指導老師：林儒禮 專題成員：盧家儒 49312089 高明雄 49312076 呂家寬 49312080 馮靖雯 49315036 感應式垃圾桶 目錄 摘要 製作動機與背景 電磁鐵的組成 電磁鐵的磁力線(磁場)特性 增強電流磁效應的方法 紅外線人體感測器 預期成果 進度表 結論與未來發展 參考文獻 摘要 本專題利用人體感應的方式，而電磁鐵當作動 來源來推動桿件，一端利用斥力，一端利用吸 力，在以槓桿原理達到最省力的效果，因此得 到較大開啟蓋子的位移量。 製作動機與背景 當初會以感應式垃圾桶來作為專題題目，是由 我們的指導老師介紹的。不過我們學識淺薄， 根本不知道感應式垃圾桶的原理如何，但經過 老師的簡單介紹，讓我們初步了解。一般市面 上販售的感應式垃圾桶是利用馬達來當做動力 源，而我們的構想是利用電磁鐵原理來當動力 源以達到開啟蓋子的目的。 電磁鐵原理 為什麼通電會產生磁場? 因線圈內的自由電在導線內固定方向流動.因 電子是會吸引磁力線.電子會以磁力線為中心 旋繞.因有感力(自由電在導線內固定方向流動) 磁力線會旋繞導線.因電子直線運動.換磁力線 被強迫環繞電子源.因導線內的電子流是很多 電子在一啟動得產生得力大於磁力線力.團結 就是力量 電磁鐵的組成 1.螺管線圈 2.鐵蕊 鐵蕊的磁 極和線圈 一樣 螺管線圈 ∵1鐵蕊至 於線圈內 磁力線方向 2鐵蕊被 線圈磁場 磁化 鐵蕊 電磁鐵的磁力線(磁場)特性 電磁鐵的磁力線(磁場)特性 總磁場=電流磁效應的磁場+磁化鐵釘的磁場 使用鐵釘作為磁化對象的原因： 鐵釘磁化後為暫時(軟)磁鐵，其磁性隨線 圈磁場發生而發生、消失而消失，符合電 磁鐵的要求(電流導通時有磁性；電流不導通 時磁性消失)。 磁化後鐵釘的磁極=螺管磁極 增強電流磁效應的方法 1.增大電流 (會增加熱的產生) 2.改變導線形狀 環狀、螺管線圈(增加線圈密度) 3.加入磁性物質 螺管線圈中放入鐵釘 加入磁性物質的目的： 利用電流磁效應磁化磁性物質以增強總磁場強度。 槓桿原理 當槓桿保持靜止平衡狀態時，其所受順時鐘方 向的力矩與逆時鐘方向的力矩大小相等。此關 係稱為槓桿原理。 公式：d施×F＝d抗×W 應用：(a)天平 (b)蹺蹺板 槓桿原理 上圖中，方形代表重物、圓形代表支持點、箭頭 代表用力點， (圖1)中，在槓桿右邊向下用力， 就可以把左方的重物抬起來了；在(圖2)中，在槓 桿右邊向上用力，也能把重物抬起來；在(圖3)中， 支點在左邊、重物在右邊，力點在中間，向上用 力，也能把重物抬起來。 紅外線人體感測器 人體或其他動物都會散發一種紅外線，而焦電型的紅 外線感測器能感測到這種紅外線的變化。當人體經過 感測器時，感測器會產生一個微小的信號變化，再利 用ＯＰ放大器將這個微小的電壓變化放大成觸發信號， 去處發ＩＣ ５５５控制繼電器開始動作，讓ＣＯＭ 和ＯＮ兩端導通，同時ＩＣ ５５５開始倒數計時時 間，當倒數時間到了，而感測器沒有在感測到紅外線 的變化時，ＩＣ ５５５會使繼電器截止，讓ＣＯＭ 和ＯＮ兩端停止導通。 電路圖 預期成品 結論與未來發展 本專題設計之運動機構可配合微機電技術將尺 寸微小化，配合適當之振盪電路，可達成微小 化獨立運作之目標。 本專題對壓電驅動器之輸入訊號皆由訊號產生 器配合電壓放大器提供，未來針對振盪電路及 電壓放大電路進行研究，設計小尺寸之訊號產 生器，可直接運用於壓電運動機構。 參考文獻 http://tw.knowledge.yahoo.com/question/ ?qid=1206102112539