Arduinoで磁気浮上装置の自作です。
本格的な検討を開始する前に、どういった仕組み・原理で磁気浮上装置が物体（磁石）を浮上させているかをキット部品から簡単に見てみました。
浮上している理屈自体は割と簡単そうで、少し広めの間隔で配置されてるネオジム磁石（永久磁石）の斥力で磁石を浮上させ、電磁石で水平方向のバランスを取っているような感じです。文章では難しいので、写真や動画でもう少し見ていきます。
▼外側に配置されてるネオジム磁石▼
▲4つのネオジム磁石が円周上、広めに配置され、基板にビスでぬいつけてあります。このネオジム磁石は全て同じ方向に極が向けられてます。
▼磁石を浮かしてみる▼
▲同じ方向に極を向けた磁石を中央に持っていくと磁石の斥力で浮きます。このGIF動画では電気的な制御は一切してなく、磁石の力のみで浮いてます。
ただ、このように何かで支えていないと水平方向に逃げてしまい、宙にとどめることはかなり難しいです、というか支え無しで浮かすのは恐らく不可能。
そこで水平方向に逃げないように電磁石（コイル）の力で支えてバランスを取ります。
▼電磁石（コイル）▼
▲ネオジム磁石の内側に十字に電磁石が配置されています。それぞれに流す電流を絶妙にコントロールすることによって、宙に浮いてる磁石が逃げないように磁場を発生させ、中央にバランスを取ってます。流す電流の制御にホールセンサーが使わています。
▼ホールセンサー▼
▲中央にホールセンサーが2つ直行するように配置され磁石の位置を検出しています。回路図を見る限り恐らくですが、ホールセンサーからの信号（磁石の位置）と可変抵抗で調整した電圧をコンパレータで比較して、電磁石への出力電圧を制御している感じです。
浮上している仕組みがざっとこんなところです。浮上させるところだけ掻い摘んでますが、他にもいろいろたくさんの回路が含まれているようでこのキット問題無く完成させるのは難易度高そうです。説明書も付いてないし。。
電磁石の制御にはArduinoを使ってフィードバック制御できるようキットを改造利用していくつもりです。
▼参考サイト▼
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