Ten prosty projekt pozwala śledzić zmiany ładunku atmosferycznego. Na przykład rejestrując wzrost wyładowań atmosferycznych, można przewidzieć nadejście frontu burzowego. Wielkość ładunku atmosferycznego w słoneczny dzień wynosi około 100 mV, ale gdy gromadzą się chmury burzowe i przed deszczem, wielkość ładunek elektryczny wzrasta wielokrotnie.
W przypadku burzy napięcie może wzrosnąć do kilku tysięcy woltów na krótko przed uderzeniem pioruna. Opisuje obwód monitora energii elektrycznej atmosferycznej, którego zmiana jest wyświetlana na skali LED.
Obwód wejściowy składa się z anteny, z której podawany jest sygnał wzmacniacz operacyjny DA1 (TL071) używany jako komparator. Ten typ Wzmacniacz operacyjny posiada wejście JFET i wzmocnienie do 100 dB. Jego wejście nieodwracające jest podłączone do dzielnika napięcia utworzonego z rezystorów R3 i R4, a wejście nieodwracające jest podłączone do anteny.
Rezystor R2 chroni DA1 przed nadmiernie niebezpiecznym napięciem wejściowym, natomiast rezystor R1 utrzymuje stabilność wejścia nieodwracającego. Ponieważ wzmacniacz operacyjny TL071 ma bardzo duże wzmocnienie, do obwodu dodaje się rezystor R5 w celu utworzenia informacja zwrotna z odpowiednimi ograniczeniami.
W zależności od napięcia wejściowego na wyjściu 6 DA1 będzie napięcie w zakresie od 2,5 do 5 V, które jest dostarczane na wejście 5 mikroukładu LM3914 (DD1) przez rezystor zmienny R6. Rezystor R7 ogranicza maksymalną czułość.
Materiał: ABS + metal + soczewki akrylowe. Podświetlenie LED...
Mikroukład to układ scalony, który może mierzyć (liniowo) napięcie wejściowe i wysyłać wartości do ciągu diod LED. W istocie okazuje się, że jest to klasyczny analogowy wyświetlacz LED. Prąd przepływający przez diody LED jest ograniczany przez sam LM3914, co eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznych rezystorów. W tym obwodzie napięcie wejściowe od 1,7 do 4,2 V jest rozdzielane na pięć diod LED.
Przed pierwszym włączeniem należy obrócić pokrętło rezystora zmiennego R3 całkowicie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a rezystora zmiennego R6 mniej więcej do połowy zakresu. Włącz zasilanie i obróć suwak rezystora R6, aby przetestować urządzenie. Zwykle dioda LED VD2 świeci się, a nawet włącza krótki czas VD1, wskazuje to na prawidłowe działanie sprzętu i zmiany ładunku atmosferycznego.
Ostatecznych regulacji należy dokonać w słoneczny dzień przy bezchmurnym niebie, przekręcając R4, aż zaświeci się tylko VD5, co wskazuje na normalną energię elektryczną w atmosferze. Schemat, pomimo swojej prostoty, działa bardzo dobrze i pozwala ostrzec o zbliżaniu się burzy na długo przed jej rozpoczęciem.
Jako antenę można zastosować izolowany przewód o długości około 3 metrów, a przewód wspólny obwodu można uziemić, np. podłączyć do akumulatora CO.
Uwaga! Aby uniknąć porażenia piorunem podczas burzy, należy odłączyć antenę od urządzenia.
W tym celu zraszacze wodne zamontowane na końcach rur kroplowych mocuje się na górze kratki wentylatora pokojowego (zaleca się zastosowanie wentylatora podłogowego z wysokim prętem). Raz na godzinę (lub w innym algorytmie „zaprogramowanym” przez radioamatora pod konkretne zadania) dmuchawa wody i zbiornika będzie rozpylać wilgoć w małych kroplach na obracające się łopatki wentylatora. W tym przypadku (biorąc pod uwagę, że wentylator obraca się w jednej płaszczyźnie poziomej, ale ma swobodny kąt obrotu do 90°), uzyskuje się nawilżanie dużej powierzchni pomieszczenia.
Dzięki zastosowaniu opryskiwaczy akwariowych wilgoć jest rozpylana w dawkach, małymi kroplami, dzięki czemu nie dochodzi do wycieków wody (i kałuż pod wentylatorem). Urządzenie zostało przez autora przetestowane praktycznie w upalne lato 2007 roku.
Uwaga!
Zegar elektroniczny, opisaną powyżej, można zastąpić wersją przemysłową o podobnym przeznaczeniu (i odwrotnie), opisaną szczegółowo w podrozdziale 4.2. W takim przypadku nie ma potrzeby samodzielnego montażu urządzenia elektronicznego, ale np. Weź gotową jednostkę elektroniczną.
Odległe burze zakłócają komunikację radiową i nawigację, a przechodzące w pobliżu mogą uszkodzić sprzęt komunikacyjny za pomocą sygnałów wywołanych piorunami.
Szczególnie niebezpieczne są bezpośrednie uderzenia piorunów, prowadzące do zniszczenia sprzętu, pożaru i ofiar w ludziach.
Wyładowania atmosferyczne indukują silne sygnały impulsowe na liniach energetycznych i komunikacyjnych, a nawet krótkie w nich skoki napięcia mogą powodować awarie i awarie drogich urządzeń elektronicznych i komputerów. Prawdopodobieństwo wystąpienia burzy jest szczególnie duże na obszarach wiejskich, gdzie występują długie otwarte linie, z wysokimi masztami antenowymi do sprzętu odbiorczego i nadawczego, które lokalni radioamatorzy starają się instalować wyżej (na wzgórzu), na słupach lub masztach metalowych.
Zaleca się wyłączenie sprzętu radiowego w przypadku zbliżania się burzy.
Można zobaczyć i usłyszeć pobliską burzę, ale jak uzyskać wcześniejsze ostrzeżenie? Przecież tego potrzebują wszyscy: turyści i rybacy, żeglarze i radioamatorzy, którzy spędzają wiele godzin w powietrzu. Wczesne ostrzeganie o niebezpieczeństwie burzy jest również bardzo ważne dla innych osób pracujących lub odpoczywających z dala od schronisk.
Istnieją dwie znane metody rejestrowania aktywności burzy. Obydwa zostały wynalezione i zbadane pod koniec XIX – na początku XX wieku.
Statyczny – zapis następuje, gdy natężenie pola elektrycznego w atmosferze wzrasta od 100 V/m (w normalnych warunkach) do 1-40 kV/m przed burzą (wyładowania atmosferyczne występują także przy bezchmurnym niebie). Metoda ta jest powszechnie znana wielu osobom na kursach fizyki.
Urządzenie rejestrujące natężenie pola nazywa się elektrometrem.
Nowoczesne elektrometry nie wymagają skomplikowanych anten, rejestrują pole elektryczne atmosfery, nawet jeśli urządzenie monitorujące jest zamontowane na parapecie, a pole elektryczne wstępnie naelektryzowanego grzebienia wykonanego z mieszanki tworzyw sztucznych rejestruje się w odległości kilku metrów. 1–2 m (wstępnie naelektryzowany (przetarty) kij ebonitowy będzie „widoczny” z daleka).
Druga metoda to metoda elektromagnetyczna, w której natężenie pola określa się na podstawie składu widmowego i natężenia impulsów fal radiowych o częstotliwości 7-100 kHz, emitowanych przez wyładowania atmosferyczne.
Nic dziwnego, że jest to jeden z objawów zbliżającej się burzy podwyższony poziom szelesty (trzaski) odbierane przez ludzkie ucho podczas słuchania sygnałów ze stacji radiowych w różnych zakresach fal długich i średnich.
Uważa się, że tę metodę wynalazł A. S. Popow.
W oparciu o tę zasadę stworzono urządzenie wskazujące wyładowania atmosferyczne, którego obwód elektryczny pokazano na ryc. 1,5.
Ryż. 1,5. Schemat elektryczny wskaźnik błyskawicy
Cewka przedłużająca L1, której górne (wg schematu) wyjście jest podłączone do anteny WA1 – pin o długości 45–60 cm, zwiększa wydajność obwodu wejściowego urządzenia L2C1. Obwód wejściowy dostrojony jest do częstotliwości 330 kHz (powyżej maksymalnej gęstości widmowej impulsów fal radiowych emitowanych przez wyładowania elektryczne).
Ustawienie obwodu wejściowego urządzenia określa również odległość, z której można „wykryć nadchodzącą burzę”. Dzięki elementom wskazanym na schemacie urządzenie wykryje zbliżającą się burzę z odległości 130–150 km (eksperyment z gotowym urządzeniem przeprowadzono we wsi Erakhtur w obwodzie riazańskim, powiat szyłowski latem 2007 r.) .
Sygnał wzmocniony przez tranzystor VT1 jest dostarczany do stopnia rejestrującego (VT2-VT4). Impuls o wysokiej częstotliwości (HF) (wzmacniany przez VT1) o amplitudzie napięcia 1–3 V powoduje otwarcie tranzystorów VT2 i VT3 oraz rozładowanie kondensatora tlenkowego C4. Prąd ładowania kondensatora C4 przepływa przez diodę wysokiej częstotliwości VD1 i rezystor R5, co prowadzi do opóźnienia w zamykaniu tranzystora VT4 i zapaleniu wskaźnika LED HL1.
Cewki L1 i L2 to dławiki typu DPM-1, DPM2, DM, D179–0,01 o odpowiednich wartościach indukcyjności wskazanych na schemacie elektrycznym.
Zamiast diody HL1 można zastosować inną diodę sygnalizacyjną (o prądzie do 12 mA, aby urządzenie nie straciło na wydajności) lub sygnalizator dźwiękowy (np. KPI-4332–12 z wbudowanym generatorem) częstotliwość dźwięku). Zamiast diody HL1 włącza się kontrolka dźwiękowa zgodnie z biegunami wskazanymi na korpusie.
Rezystor R4 ustala próg odpowiedzi (czułość) urządzenia.
Napięcie zasilania urządzenia 3–6 V DC. Źródłem zasilania są 2-3 baterie (akumulatory) typu AAA lub AA lub zasilacz stabilizowany z izolacją transformatorową od sieci 220 V.
Ponieważ urządzenie działa przy stosunkowo niskie częstotliwości, wówczas nie ma specjalnych wymagań dla jego elementów.
Tranzystory VT1-VT4 mogą być dowolnym krzemem małej mocy i mieć odpowiednią konstrukcję. Zamiast VT1, VT3, VT4 możesz używać KT3102 z dowolnym indeks literowy, 2N4401 lub o podobnych właściwościach elektrycznych.
Tranzystor VT2 - przewodność p - p-p, na przykład KT3107 z dowolnym indeksem literowym lub 2N4403.
Dioda VD1 - dowolny impuls (german lub krzem), na przykład D9, D18, KD503.
Urządzenie nie wymaga regulacji (poza ustawieniem progu zadziałania rezystorem zmiennym R4).
Jak sprawdzić?
Łatwo jest sprawdzić, czy urządzenie jest prawidłowo złożone z części podlegających serwisowaniu. Gotowe urządzenie z podłączonymi akumulatorami należy doprowadzić na odległość 1,5–2 m do kuchenki gazowej z automatycznym zapłonem. Krótko naciśnij przycisk automatycznego zapłonu na kuchence. Dioda LED powinna zareagować krótkimi mignięciami. Jeśli nie ma pieca z samozapłonem, urządzenie można sprawdzić inaczej, za pomocą zapalniczki z elementem piezoelektrycznym. Dioda LED powinna krótko migać, gdy element piezoelektryczny zapalniczki zostanie „włączony” w odległości 0,5–1 m.
Oprócz wykrywania na duże odległości zbliżającego się frontu burzowego, urządzenie sprawdza się także na bliskich dystansach. Możesz więc sprawdzić funkcjonalność kuchenki gazowe z automatycznym zapłonem, zapalniczkami piezoelektrycznymi (do kuchenek gazowych - są takie osobne urządzenia w postaci ogromnego zapałki), a także znajdź źródła zły kontakt w komunikacji elektrycznej - zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Zły styk elektryczny, na przykład w okablowaniu elektrycznym (który jest źródłem zakłóceń elektromagnetycznych w urządzeniach komunikacji radiowej), można wykryć z odległości kilku metrów za pomocą wskaźnika wyładowań atmosferycznych, nawet jeśli źródło złego styku znajduje się głęboko w ściana.
Kilka razy widziałem przenośne wskaźniki błyskawicy (z wyświetlaczem LCD) w ofercie bezpłatnej sprzedaży. Z reguły urządzenia te wyświetlają prędkość zbliżania się burzy, czas do jej nadejścia, oczekiwaną intensywność i inne parametry. System alarmowy – dźwięk i światło. Impulsy fal radiowych odbierane są przez antenę magnetyczną; analiza ich natężenia, częstotliwości i składu widmowego pozwala „inteligentnemu” urządzeniu elektronicznemu stwierdzić, że zbliża się burza.
Większość opisanych obwodów komparatorów napięcia, w których linie diod LED pełnią funkcję wskaźników, zbudowana jest na zasadzie równoległego porównywania napięcia wejściowego (stąd potrzeba stosowania dużej liczby urządzeń porównujących - komparatorów). Liczba porównywanych urządzeń odpowiada liczbie kanałów (diod LED) w linii.
Ten pokazany na ryc. nie ma tej wady. 1.6, z sekwencyjnym porównywaniem napięcia wejściowego, w którym znajduje się tylko jeden komparator, który porównuje stały sygnał napięciowy na wejściu z cyklicznie zmieniającym się napięciem odniesienia.
Wyniki porównania przekazywane są do rejestru przesuwnego na chipie D2, z którego wyjścia są odczytywane na linię wskaźnika za pomocą kodu równoległego. Taka konstrukcja obwodu pozwala na większą dokładność, przejrzystość i dynamikę odczytów. Oprócz innych pozytywnych cech wyróżniających to urządzenie na tle innych podobnych - łatwości wykonania, niedrogich części, niekrytycznego napięcia zasilania - jest ono w stanie konkurować o popularność wśród radioamatorów i profesjonalistów. Na wejście obwodu można (z niewielką modyfikacją) podać napięcie przemienne i impulsy - wówczas może stać się uniwersalnym, dokładnym wskaźnikiem ze skalą świetlną nie ustępującą dynamiką zmian wskazań i dokładnością wskazówkom z klasą 2. W linii diod LED należy uwzględnić dyskretność wskazań przy konieczności kalibracji skali świetlnej.
Schemat działa w następujący sposób. Generator zegara na popularnym chipie CMOS K561LA7 wytwarza impulsy prostokątne. Maksymalna częstotliwość taktowania rejestru przy napięciu zasilania 5 V wynosi 2 MHz, U p = 12 V, f max = 5 MHz. Docierają one do wejścia zegarowego C kolejnego rejestru aproksymacyjnego D2, dokonując przesunięcia zegar po zegarze informacji załadowanych do rejestru. Równolegle odbywa się proces pomiaru poziomu napięcia wejściowego za pomocą komparatora D3. Wynik porównania (wysoki lub niski poziom logiczny) z wyjścia komparatora trafia na wejście danych D rejestru, określając w ten sposób stan jego wyjść. Na koniec cyklu konwersji sygnału wejściowego sygnał analogowy na serię impulsów logicznych, na wyjściu rejestru CC (pin 3) pojawia się aktywny sygnał logiczny „zero”, który działa na wejście logiczne D4.1. Elementy D4.1, D1.3 generują impuls zatrzymujący. Dlatego przybycie impulsów do rejestru C wejścia zegara nie jest rejestrowane, a skala LED wskaźnika rejestruje osiągnięcie sygnał wejściowy poziom. Dolny poziom blokowania pobierany jest z wyjścia konwersji Q1 (druga najmniej znacząca cyfra), ponieważ używana jest linia LED złożona z dziesięciu diod LED. Jeśli zastosujesz trzy linie po cztery diody LED połączone szeregowo lub linię 12 diod LED, zostaną one podłączone szeregowo do wyjść Q11 - Q0 rejestru. Wyklucza się wtedy elementy logiczne D1.3, D4.1, a pin 3 (CC) łączy się z pinem 14 (St) rejestru i od tego kolejny rejestr aproksymacji pracuje w sposób ciągły, cykliczny.
Liczbę wskazywanych poziomów sygnału można zwiększyć dodając mikroukłady - rejestry i wskaźniki słupkowe. Urządzenia tego typu znajdują szerokie zastosowanie w automatyce przemysłowej do wizualnej sygnalizacji procesów dynamicznych. Wykorzystuję obwód w samochodzie jako wskaźnik prędkości obrotowej silnika (obrotomierz).
Skalę LED można zamontować w samochodzie, na desce rozdzielczej, aby wskazać napięcie zasilania pokładowego, poziom paliwa w zbiorniku, temperaturę silnika, otoczenie i tak dalej. Zakres zastosowania tego schematu może być tak szeroki, jak to konieczne.
Linię LED ALS361A można zastąpić linią ALS361B, ALS362P, KIPT03A-10ZH (światło żółte), - 10L (światło zielone) lub składać się z dwóch linii, np. ALS345A (8 wskaźników) lub ALS317B (5 wskaźników). Lub zamiast linii LED zainstaluj szeregowo dziesięć diod LED typu AL307BM lub podobnych.
Systemy antywłamaniowe, zdaniem wielu ekspertów, są najbardziej niezawodne spośród wszystkich rodzajów systemów zabezpieczeń stosowanych w praktyce w dużych i małych placówkach handlowych. Urządzenia faktycznie charakteryzują się dużym prawdopodobieństwem wykrycia tagu antykradzieżowego (ze względu na wyjątkowo dużą moc impulsów dostarczanych do anten). Jednak nawet przy pełnym przestrzeganiu technologii akustomagnetycznej (EAR) przy produkcji urządzeń, impulsy te mają negatywny wpływ na człowieka (przy częstym i długotrwałym narażeniu) - głównie ze względu na moc. Poniżej omówiono słabo zbadane cechy systemów akustomagnetycznych.
Systemy antykradzieżowe można dziś spotkać niemal w każdym punkcie sprzedaży detalicznej. Z zewnątrz wyglądają jak dwa otwarte skrzydła bramy zamontowane równolegle. Pomiędzy tymi płaskimi „bramkami” osoba opuszcza sklep (strefę sprzedaży).
Na ryc. 1.7 przedstawia zdjęcie systemu antykradzieżowego.
Jeżeli kupujący nie przewozi towaru „oznaczonego” specjalnymi mikrotagami, „bramka” przepuszcza go bez reklamacji. Jeżeli etykieta z produktu nie zostanie usunięta (zneutralizowana), system alarmowy włączy się i powiadomi o tym salę sprzedaży głośnymi dźwiękami alarmowymi.
Wtedy przybiegną strażnicy i nieszczęsny „nosiciel” zostanie złapany.
Technologia akustomagnetyczna została opracowana przez firmę Sensormatic. Później, widząc sukces tej technologii, koncern Tyco przejął tę firmę. Obecnie jest oddziałem (i marką) firmy ADT (American Dynamics Technology). Same urządzenia aktywne (anteny, układy elektroniczne) nie podlegają już prawu autorskiemu (patenty wygasły). Dlatego pojawił się kolejny producent - firma WG.
Bramy antywłamaniowe posiadają antenę nadawczą i odbiorczą pracującą na częstotliwości 58 kHz z możliwymi odchyleniami ±200 Hz. Antena podczas pracy emituje impulsy o amplitudzie 40 V i czasie trwania 1,5–1,7 ms (wypełnione częstotliwością 58 kHz). Okres powtarzania impulsu wynosi 650–750 ms.
Wokół anteny wytwarza się pole o dużym natężeniu, co powoduje, że metal amorficzny rezonuje przy częstotliwości napromieniania.
Uwaga!
Ten efekt magnetostrykcyjny jest bardzo niebezpieczny dla właścicieli rozruszników serca.
Podczas przerwy (650–750 ms) do odbioru pracuje ta sama antena. Moc promieniowania inicjowanego przez znacznik maleje wykładniczo w czasie, zgodnie ze złożonym prawem, które producenci trzymają w tajemnicy. Dlatego dość trudno jest naśladować sygnał odpowiedzi. Jednak obecność nawet kilku lub nawet najmniejszych sygnałów tego typu znacznie pogarsza działanie systemu. Z praktyki wiadomo, że jeśli w odległości 50-100 m od sklepu (handlu), w którym zainstalowany jest system akustomagnetyczny, znajduje się inny z podobnym systemem, to powodują one wzajemne zakłócenia, które są trudne do wyeliminowania. W reklamie producenci twierdzą, że ich sprzęt jest skuteczny i bezpieczny (jak mogłoby być inaczej?), ale wydaje mi się, że za jego pomocą (nieintencjonalnie) przeprowadzają eksperymenty mające na celu zbadanie wpływu potężnych (aczkolwiek krótkotrwałych) impulsów na zdrowie ludzkie.
Aby zrozumieć, czym jest metal amorficzny, w w tym przypadku Warto szczegółowo zastanowić się nad samymi etykietami, które sprzedawcy umieszczają na opakowaniach produktów.
Na ryc. 1.8 pokazuje znak akustomagnetyczny.
Każdy z nas wiele razy widział, a nawet trzymał w rękach te paski. Spróbujmy dowiedzieć się, jak działają.
♦ Jeżeli oderwiesz naklejkę zabezpieczającą przed kradzieżą z opakowania produktu i obejrzysz ją od tyłu, za półprzezroczystym plastikiem zobaczysz metalowy pasek.
♦ Jeśli przetniesz zawieszkę, możesz usunąć 3 metalowe paski: dwa z metalu amorficznego (są bardziej błyszczące) i jeden ze zwykłej taśmy ferromagnetycznej.
Na ryc. Rysunek 1.9 przedstawia wewnętrzną strukturę znaczników akustomagnetycznych.
Spośród wszystkich systemów antykradzieżowych urządzenia elektroniczne akustomagnetyczne są najbardziej szkodliwe dla zdrowia człowieka. Częstotliwości ultradźwiękowe emitowane przez ich anteny są porównywalne pod względem częstotliwości z niektórymi częstotliwościami biologicznie aktywnymi. Szczytową moc promieniowania można mierzyć w kilowatach.
Wyciągnij własne wnioski.
W każdym razie, przechodząc przez „bramkę bezpieczeństwa”, staraj się nie ociągać (aby nie otrzymać dawki promieniowania), a w szczególności, jeśli uruchomi się system alarmowy (usłyszysz alarm), spróbuj się wydostać strefy bezpośredniego wpływu anten i dopiero wtedy zająć się przyczyną „wyzwolenia” alarmu.
Niestety często można zobaczyć obraz odwrotny. Na przykład alarm włącza się, gdy starsza kobieta przechodzi przez „bramkę” systemu EAR. Kupująca po usłyszeniu alarmu, zastanawiając się nad powodami zwrócenia na nią uwagi przez elektronikę, zatrzymuje się przy „bramie” i czeka, aż podejdą do niej strażnicy. Przez cały ten czas znajduje się pod wpływem promieniowania o dużej mocy, którego wpływ na organizm ludzki nie został zasadniczo zbadany.
Te same zalecenia dotyczą także innego aspektu: staraj się jak najrzadziej przechodzić przez te bramki, nawet jeśli wymagają tego strażnicy w związku z poszukiwaniem aktywnego tagu znajdującego się gdzieś na zakupionym przed chwilą produkcie. Lepszym rozwiązaniem może być pokazanie im wszystkich zakupionych rzeczy i przeniesienie ich pojedynczo przez bramę.
Czy możliwe jest tłumienie przemysłowego systemu EAR?
Oczywiście, że możesz. W szczególności poprzez wprowadzenie do systemu zakłóceń z innych źródeł.
Dziś wielu czytelników ma dostęp do Internetu, gdzie w łatwy sposób (w razie potrzeby) można znaleźć schemat elektryczny zabezpieczenia antykradzieżowego EAR. Oznacza to, że upewnij się, że alarm nie włączy się podczas przechodzenia przez „bramkę” z zakupem, z którego (z różnych powodów) nie usunięto (zneutralizowano) znaczników akustycznych.
Nie poruszam kwestii prawnej usunięcia nieopłaconych zakupów ze sklepu (dlatego nie zamieszczam schematu tłumika EAR). Ważne jest coś innego. Nawet jeśli pozbawimy system alarmowy jego „głosu”, nie zmniejszy to szkodliwego wpływu elektroniki na organizm ludzki – kupującego, gdy opuszcza on sklep (salę).
Dla radioamatora chcącego samodzielnie zrozumieć problem i go odnaleźć najlepsze rozwiązanie, proponuję samodzielnie wykryć promieniowanie opisanych powyżej systemów antykradzieżowych.
Aby to zrobić, należy zabrać ze sobą do sklepu specjalne czułe urządzenie, na przykład sygnalizator - wskaźnik promieniowania wysokiej częstotliwości z zestawu Master Kit NS178.
Włączenie brzęczyka poprzez podłączenie źródła zasilania do urządzenia nie zawsze jest dopuszczalne, zwłaszcza jeśli brzęczyk musi być sterowany przez inną osobę urządzenie elektroniczne, który tworzy impuls kontrolny logicznego zera. Jednocześnie jedzenie brzęczyk Wtryskiwacz przyjeżdża cały czas. Decyzję tę uzasadnia fakt, że sterownik sygnału audio zmontowany jest na pojedynczym mikroukładzie serii K561 (w technologii CMOS), a pobór prądu nie przekracza 10 mA.
Na ryc. 1.10 pokazuje obwód elektryczny alarmu dźwiękowego.
Na wejściu urządzenia można zainstalować przycisk ze stykami do zamykania. Zgodnie ze schematem (ryc. 1.10) sygnał zera logicznego jest podłączony do styku 1 mikroukładu DD1 i przewodu wspólnego.
Przycisk symuluje podanie sygnału logicznego zera na pin 1 mikroukładu DD1.1.
Obwód składa się z generatora częstotliwości podczerwieni wykorzystującego elementy DD1.1, DD1.2 (impulsy o częstotliwości 0,5 Hz na pinie 4 mikroukładu) oraz generatora impulsów o częstotliwości 1 kHz wykorzystującego elementy DD1.3, DD1.4.
Gdy na pinie 1 elementu DD1.1 występuje sygnał o niskim poziomie logicznym (gdy pętla bezpieczeństwa jest zerwana), generatory zaczynają działać, a pierwszy generator steruje pracą drugiego, dlatego na wyjściu układu węźle (pin 11 mikroukładu DD1.4) pojawiają się impulsy o zmiennej częstotliwości.
Sygnał wyjściowy z pinu 11 mikroukładu DD1.4 może zostać doprowadzony na wejście innego obwodu lub na stopień tranzystora wzmacniającego, załadowany z kolei do kapsuły piezoelektrycznej lub (w przypadku zastosowania wzmacniacza o większej mocy) do wzmacniacza dynamicznego głowa.
Praktyczne zastosowanie urządzenia jest uniwersalne. Sygnalizator dźwiękowy może być stosowany w urządzeniach zabezpieczających, zabawkach, łączności radiowej (na przykład jako generator dźwięku sygnału „nadawczego” i wywołania tonowego) oraz w różnych innych przypadkach.
Jest to w trakcie ustalania węzeł elektroniczny nie potrzebuje tego.
Źródło zasilania jest stabilizowane napięciem wyjściowym 5-15 V.
Pager to urządzenie przesyłające sygnał (w tym sygnał alarmowy) na odległość. W tym przypadku przedrostek „radio” oznacza przesyłanie sygnału za pomocą fal radiowych. Wiele nowoczesnych systemów alarmowych wyposażonych jest w radiowy pager, który składa się z pilota – czujki – odbiornika sygnału radiowego. W szczególności samochody są wyposażone w takie alarmy.
Dziś można kupić prawie wszystko. Ci, którzy mają dzień, zwykle to robią. Kreatywni są ci, którzy chcą to zrobić własnymi rękami. Dla kreatywnych radioamatorów proponuję na łamach magazynu prosty obwód elektryczny pagera radiowego - urządzenia, które transmituje „alarmowy” sygnał radiowy na odległość do 0,5 km w linii wzroku. Właściciel samochodu posiadający takie urządzenie jest całkowicie wolny (szczególnie w nocy) od wyskakiwania z ciepłego łóżka na „wezwanie systemu alarmowego, który brzmi podobnie do mojego”. Ci, którzy powtórzyli zalecane urządzenie, nie muszą demontować „samochodu własnego lub cudzego zaczął śpiewać”, po usłyszeniu z reguły standardowego sygnału alarmu samochodowego przez grubość podwójnych szyb. Autopager zasygnalizuje bezpośrednio w domu, nie przeszkadzając sąsiadom ostrymi trylami.
Rozważmy obwód elektryczny pagera pokazany na ryc. 1.11.
Nadajnik pagera składa się z oscylatora i wzmacniacza wysokiej częstotliwości. Generator wykonany jest na tranzystorze VT1, wzmacniacz na tranzystorze VT2.
Nadajnik pagera stabilizowany jest rezonatorem kwarcowym pracującym na trzeciej harmonicznej kwarcu 48 MHz (144 MHz).
Obwód C4, L1 dostrojony jest do drugiej harmonicznej kwarcu, obwód C5, L2 – do trzeciej harmonicznej.
Cewka L1 zawiera 8 zwojów drutu PEL-1 o średnicy 0,3 mm, cewka L2 zawiera 4 zwoje tego samego drutu. W tym przypadku średnica obu cewek wynosi 4 mm.
Do tych celów stosuje się miedzianą linkę instalacyjną (z izolacją) o długości 30 cm, ponieważ antena WA1 doskonale nadaje się do tych celów.
Do punktu A (patrz rys. 1.11) można doprowadzić sygnał również ze źródeł zewnętrznych (czujniki alarmowe i inne). Ważne jest tutaj, aby sygnał w punkcie A składał się z impulsów o częstotliwości dźwięku odbieranej przez człowieka słuchowo (100-1800 kHz). Ten sygnał „alarmowy” zostanie nadany, gdy zaistnieje odpowiednia sytuacja. O opcjach praktyczne zastosowanie opisane poniżej.
Rezystor ograniczający R4, kondensator wygładzający tętnienia C1 i dioda Zenera VD1 stanowią stabilizator napięcia generatora samochodowego podczas pracy silnika. Jeżeli wiadomo, że urządzenie będzie zasilane z akumulatora lub ze stabilizowanego źródła zasilania, elementy te można wyłączyć z obwodu.
Przycisk blokujący SB1 „ON” przełącza pager radiowy w tryb gotowości. Urządzenie zacznie emitować sygnał radiowy w momencie zwarcia styków przycisku SB2, który jest standardowym wyłącznikiem krańcowym oświetlenia (aktywowanym w momencie otwarcia drzwi).
Regulację przeprowadza się przy wyłączonym wzmacniaczu RF (punkt połączenia między kolektorem tranzystora VT1 a kondensatorem przejściowym C6 jest tymczasowo przerwany).
Zamykając na siłę styki przycisku SB1, włącz zasilanie i sprawdź generację na kolektorze tranzystora VT1. Jeśli elementy są sprawne i połączenia są prawidłowe, urządzenie nie wymaga regulacji.
Urządzenie to doskonale sprawdzi się dla osób zajmujących się turystyką, turystyką pieszą i nie tylko. Umożliwia zarejestrowanie burzy w promieniu około 80 km, co pozwoli w porę znaleźć schronienie, ukryć się i wyłączyć urządzenia elektryczne. Montaż rejestratora burzy nie jest taki trudny, ponieważ nie zawiera on rzadkich części i specjalnych ustawień, wystarczy skonfigurować R4 - jest to próg czułości detektora.
Schemat:
Cewka przedłużająca L1 zwiększa jej wydajność. Obwód wejściowy L2 C2 jest dostrojony do około 330 kHz. L2 - nawija na dowolny obwód ze starego radia, średnica ramy 5mm, 360 zwojów drutu 0,2mm, wysokość uzwojenia 10mm. Obwód L1 ma te same parametry, tylko 58 zwojów drutu 0,2mm W mojej wersji tej cewki nie ma, zastąpiłem ją inną - możesz poeksperymentować.
O szczegółach domowego rejestratora zbliżania się burzy. Tranzystory VT1-VT4 mogą być dowolne, od KT315/KT361 do KT3102/KT3107. Dioda VD1 - dowolny impuls.
Zasada działania: Sygnał wzmocniony przez tranzystor VT1 jest dostarczany do stopnia rejestrującego (VT2-VT4). Impuls RF otwiera tranzystory VT2 i VT3 i rozładowuje kondensator C4. Jego prąd ładowania przepływający przez diodę VD1 i rezystor R6 prowadzi do dłuższego otwarcia tranzystora VT4 i zapłonu lampki kontrolnej VL1. Możesz użyć wskaźnika LED lub sygnału dźwiękowego z wbudowanym generatorem - w zależności od tego, co jest dla Ciebie wygodniejsze. Rejestrator można sprawdzić za pomocą zapalniczki piezoelektrycznej - klikając zapalniczkę w odległości pół metra od anteny. Zaleca się uziemienie urządzenia, zwiększy to czułość.
Pobierać płytka drukowana w formacie LAY:
Nie masz dostępu do pobierania plików z naszego serwera
Jeśli jesteś zainteresowany monitorowaniem poziomu napięcia statycznego podczas burzy lub burzy, proponowany obwód monitorujący pomoże Ci zacząć. Byłem młody, ciekawski i zawsze interesowały mnie takie zjawiska jak szum radiowy Ziemi, a także widmo częstotliwości radiowych podczas szalejącej burzy (burza, burza). Wierzyłem też, że gdybym miał już zamontowane anteny, to gdybym w porę rozpoznał tworzące się wokół mnie silne pole statyczne, byłbym w stanie w porę zareagować na ewentualne uderzenie pioruna (np. uziemiając anteny). W jednym z opracowanych przeze mnie obwodów zastosowałem komparator, który uruchamiał alarm dźwiękowy, jeśli natężenie pola statycznego (V/m) osiągnęło zadaną wartość.
Zbudowałem wiele urządzeń, począwszy od konstrukcji lampowych po konstrukcje tranzystorów polowych z izolowaną bramką (FET), ale ta konstrukcja jest wyjątkowo niezawodna i może być nieoceniona w przypadkach wymienionych powyżej. Jeśli nie znajdziesz miernika ze znakiem zerowym pośrodku, to jestem pewien, że dostosujesz inne - z zerem na krawędzi skali, tak samo jak wybierając wartości elementów obwodu możesz dostosować dowolne odpowiedni miernik do proponowanego obwodu, zgodnie z jego impedancją i prądem pełnego odchylenia igły. Można również użyć innych typów tranzystorów polowych, ale ja użyłem złączowego tranzystora polowego z kanałem typu p (JFET).
Obwód z jednym wyjściem można również utworzyć, podłączając miernik do bezpośredniego pomiaru prądu FET, należy tylko pamiętać o podłączeniu rezystora upływu/przesunięcia polaryzacji do dodatniej strony zasilacza w przypadku tranzystorów FET z kanałem p i do strony ujemnej w przypadku n -kanałowe.
Z tej perspektywy jednym z moich najlepszych projektów na przestrzeni lat jest taki, który wykorzystuje n-kanałowy tranzystor FET (MOSFET) z podwójną bramką, taki jak 40673, z obiema bramkami połączonymi razem.
Schemat
W powyższym obwodzie bramka PT z kanałem p jest podłączona do wspólnego przewodu, ponieważ wykorzystywane jest zasilanie bipolarne, przez bardzo dużą rezystancję - w pierwszej wersji zastosowałem 11 MΩ. Pamiętaj, że takie rezystory są nie tylko trudne do zdobycia, ale ta lokalizacja jest przeszkodą, jeśli w obwodzie wystąpi duży wyciek. W tym aspekcie najlepiej zostawić migawkę w spokoju i zastosować do niej nowy, wysokiej jakości kabel koncentryczny antena zewnętrzna, zwykle - z obciążeniem pojemnościowym. Będziesz także musiał rozważyć zabezpieczenie przed deszczem tych punktów konstrukcji anteny, w których energia może wyciekać do ziemi, w przeciwnym razie licznik straci czułość przy pierwszej kropli deszczu.
Użyłem 22-calowego słupa antenowego (Wilson) ze zwykłymi mocowaniami z dwiema nakrętkami na końcu do mocowania obciążenia pojemnościowego i plastikowym parasolem, aby chronić konstrukcję anteny w odpowiednich miejscach przed wilgocią.
Podobnie złącze koncentryczne należy chronić przed wilgocią - tutaj zastosowałem złącza typu N na antenie i na obudowie licznika wewnętrznego. Jeśli chodzi o wysoką odporność obciążenie rezystancyjne, Jestem pewien, że w razie potrzeby możesz zrobić te, których potrzebujesz w domu. Dla dużych natężeń pola jako obciążenie zastosowałem potencjometr 10 MΩ, który w razie potrzeby mogłem wyłączyć z obwodu. W tym celu użyłem ceramicznego izolatora przeznaczonego do obwodów wysokiego napięcia, aby zmniejszyć wycieki, ale tańsze typy przełączników dobrze sprawdzają się w tym obwodzie. Rodzaj użytego PT nie jest krytyczny - użyłem J176 firmy All Electronics i tej firmy „przyszło” do mnie także potencjometr 10 MΩ i miernik.
Jeśli chodzi o źródło zasilania, to jego napięcie 12 V dla sekcji AF nie jest krytyczne, ale bipolarny powinien być dobrze ustabilizowany i pochodzić przede wszystkim z innego transformatora lub innego uzwojenia na zasilanie sieciowe, ponieważ szczyty prądu z układu AF IC powodują niezrównoważenie obwodu miernika. W wyniku eksperymentu odkryłem, że zmiana napięcia polaryzacji wzmacniacza operacyjnego zapewnia bardzo czuły sposób kontrolowania zrównoważenia licznika, bardziej akceptowalny niż przesuwanie odczytów licznika w inny sposób (na przykład ręczny, mechaniczny, z czujnikiem zegarowym lub z balansowaniem elektronicznym (zero) - na samym liczniku). Zaznaczę, że jeśli nie da się uzyskać miernika z zerem w środku, to można uziemić jeden z jego zacisków lub podłączyć go do zacisku rezystora dostrajającego, gdzie zaciski tego potencjometru są połączone z plusem i minusem źródło zasilania, na przykład potencjometr o rezystancji 5 lub 10 kOhm. Próbowałem tego i wszystko działało OK, ale najbardziej podobała mi się praca miernika 250-0-250 µA. Nie opracowałem jeszcze dobrego schematu automatycznego ustawiania zera licznika; zwykle równoważenie zostaje zakłócone, gdy zmienia się polaryzacja, co można zaobserwować podczas wyładowań atmosferycznych, a także w otaczającym Cię „spokojnym” polu statycznym. W trybie maksymalnego wzmocnienia (czułości) możesz zauważyć zmiany w nachyleniu pola przy dobrej pogodzie w ciągu dnia, a także zauważyć burze w odległościach od ciebie poza stanem (USA). Jednym z problemów, na jaki napotyka ten obwód detektora wyładowań atmosferycznych, jest konieczność częstej regulacji zera miernika, szczególnie w pozycji maksymalnego wzmocnienia, co wiąże się ze zmianą polaryzacji napięcia podczas burzy.
Miernik analogowy można zastąpić multimetrem cyfrowym z interfejsem komputerowym. Rysunek przedstawia szkic multimetru cyfrowego Velleman DVM345 stosowanego jako urządzenie rejestrujące transfer. (rejestrator przejściowy). Oprogramowanie pozwala obserwować obraz graficzny wartości i zapisuje powstałe wartości w pliku „.dat”.
MasView to oprogramowanie Windows dostarczane przez firmę Velleman (http://www.velleman.be/)
Multimetr cyfrowy DVM 345 Velleman z interfejsem komputerowym.
Im wyższe wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego lub im wyższa impedancja wejściowa obwodu bramki FET, tym bardziej oczywisty staje się problem, dlatego radzę zmniejszyć impedancję obwodu bramki, a także wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego w wysokich polach statycznych. Zapewniłem także dostęp AF ze wzmacniacza operacyjnego i zmiksowałem ten sygnał z różnymi poziomami sygnałów statycznych i RF, budując kontrolę głośności (poziomu).
Część AF
Sygnał AF pochodzi z prostego układu scalonego, takiego jak LM380. Interakcję regulatorów zauważysz, jeśli zbudujesz wszystko tak, jak pokazano tutaj. Przydałby się wzmacniacz buforowy i obwód miksera, ale starałem się ograniczyć tutaj liczbę części do minimum. Dobrym dodatkiem do obwodu wyjściowego AF byłby korektor (w przybliżeniu: kontrola tonu), za pomocą którego można by kształtować wyjściową charakterystykę częstotliwościową urządzenia i redukować poziom zakłóceń, takich jak tło sieci AC.
Ten obraz pokazuje przykład sygnału wyjściowego 0...22 kHz uzyskanego przy użyciu oprogramowania Spectrum Lab opracowanego przez DL4YHF). Zaczynając od dołu do góry: szum, sygnały sferyczne, sygnały projektu Alpha, jeden sygnał CW i wiele sygnałów stacji RTTY.
Część RF
W przypadku części RF użyłem starej cewki niskiej częstotliwości Tesli, którą nawinąłem na plastikową rurę o długości 4 stóp i średnicy 6 cali, na której umieściłem 3000 zwojów drutu. Można protestować, bo antena prosta „linowa” sprawdza się tutaj dobrze, dopuszczalne jest również stosowanie elementów skracających, więc cewka typu monster nie jest tu wcale konieczna, ale chciałem uzyskać maksimum sygnałów na niskich częstotliwościach, właśnie ze względu na do wysokiego współczynnika jakości cewki, aby zmniejszyć całkowite wzmocnienie obwodu, co z kolei minimalizuje szum zasilania sieciowego o częstotliwości 60 Hz (w USA mamy 50 Hz). W tym sensie długie szpilki, a zwłaszcza przewody, są tutaj niepożądane. Sygnał jest wzmacniany wejściowym wzmacniaczem operacyjnym zawierającym PT (JFET), a selektywność wejściowa jest zapewniona dzięki małemu rozmiarowi kondensatora, co pozwala na osiągnięcie wysokiej czułości przy minimalnej częstotliwości tła wynoszącej 60 Hz. Wzmacniacz operacyjny typu 741 zapewnia wzmocnienie AF, a kolejny wzmacniacz operacyjny 741 służy do zasilania głowicy pomiarowej pełnym prądem odchylającym wynoszącym 500 µA (zero na końcu skali) w celu wskazania poziomów sygnału RF. Uznałem za przydatne podłączenie regulatora szeregowo do miernika do zamontowania na panelu wraz z regulatorem wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego 741 zasilającym miernik, co zapewnia miernikowi największą elastyczność w różnych warunkach pogodowych. Miernik ten jest bardzo przydatny do określania liczby uderzeń pioruna w jednostce czasu podczas niesprzyjającej pogody.
Wniosek
Zauważyłem, że podczas burzy zwolnij duża ilość energia wewnątrz chmur, przyczynia się do pojawienia się niespodziewanych wylewów deszczowych, pokazując, że pola wewnątrz chmur zatrzymują duże masy wody, a gdy po wyładowaniu osłabną i nie będą w stanie utrzymać wody, rozlewa się ona po potężnych uderzeniach piorunów, jak z wiadra. Pod wieloma względami jest to już znana prawda, którą zrozumiałem wiele lat temu, czytając nieśmiertelne prace Nikoli Tesli na ten temat i zainteresowałem się tym, pomyślałem, że mimo wszystko ciekawie było obserwować kolekcję i akumulację energii i spójrz na wynik, który się pojawił - co z tego wkrótce wyniknie?
Ogólnie rzecz biorąc, obwód jest bardzo prosty, można go zastosować w wielu wariantach i mam nadzieję, że będzie on dla Państwa interesującym dodatkiem do sprzętu obserwacyjnego niskich częstotliwości (ultradługich fal). Byłbym zainteresowany wdrożeniem pomysłów na automatyczną regulację funkcji zerowej licznika energii statycznej, zwłaszcza jeśli rzeczywisty obwód nie narusza znaczące informacje o odwróceniu biegunów i w tym świetle mam nadzieję usłyszeć inteligentne pomysły od wszystkich czytelników. znajdziesz moje adres e-mail na mojej stronie internetowej: http://www.shipleysystems.com/~drvel/ lub http://www.bbsnets.com/public/users/russell.clift/index.htm, może chciałbyś coś wysłać na ten temat miejsce do publicznego wglądu. Mam nadzieję na nowe pomysły od wszystkich czytelników, dla których projekty takie jak te wymienione powyżej są interesujące.
Russell E. Clift, AB7IF
Bezpłatne tłumaczenie z języka angielskiego: Victor Besedin (UA9LAQ)
To urządzenie jest idealne dla osób zajmujących się turystyką, turystyką pieszą i nie tylko wykryć burzę w promieniu około 80 km, co pozwoli Państwu znaleźć schronienie, ukryć się i w porę wyłączyć urządzenia elektryczne.
Montaż rejestratora burzy nie jest taki trudny, ponieważ nie zawiera on rzadkich części i specjalnych ustawień, wystarczy skonfigurować R4 - jest to próg czułości detektora.
Cewka przedłużająca Wzmocnienia L1 jego skuteczność. Obwód wejściowy L2 C2 jest dostrojony do około 330 kHz.
L2-zwisa na dowolnym obwodzie ze starego radia, średnica ramy 5mm, 360 zwojów drutu 0,2mm, wysokość uzwojenia 10mm. Obwód L1 ma te same parametry, tylko 58 zwojów drutu 0,2mm W mojej wersji tej cewki nie ma, zastąpiłem ją inną - możesz poeksperymentować.
O szczegółach domowego rejestratora zbliżania się burzy. Tranzystory VT1-VT4 mogą być dowolne, od KT315/KT361 do KT3102/KT3107. Dioda VD1 - dowolny impuls.
Zasada działania: sygnał izolowany w obwodzie oscylacyjnym i wzmacniany przez tranzystor VT1 jest dostarczany do kaskady rejestrującej (VT2-VT4). Impuls RF otwiera tranzystory VT2 i VT3 i rozładowuje kondensator C4. Jego prąd ładowania przepływający przez diodę VD1 i rezystor R6 prowadzi do dłuższego otwarcia tranzystora VT4 i zapłonu lampki kontrolnej VL1.
Możesz użyć wskaźnika LED lub sygnału dźwiękowego z wbudowanym generatorem - w zależności od tego, co jest dla Ciebie wygodniejsze. Rejestrator można sprawdzić za pomocą zapalniczki piezoelektrycznej - klikając zapalniczkę w odległości pół metra od anteny. Zaleca się uziemienie urządzenia w celu uzyskania większej czułości.
