E-Field Mill: 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Դուք երևի արդեն գիտեք, որ ես կախված եմ ցանկացած տեսակի սենսորային չափման ծրագրերից: Ես միշտ ցանկացել եմ հետևել երկրային մագնիսական դաշտի տատանումներին, և ես նույնպես հիացած էի չափելով երկրի շրջակա էլեկտրական դաշտը, որը պահպանվում է ամպերի և երկրի մակերևույթի միջև տեղի ունեցող լիցքերի բաժանման գործընթացներով: Միջադեպերը, ինչպիսիք են պարզ երկինքը, անձրևը կամ ամպրոպը, բոլորը զգալի ազդեցություն են ունենում մեզ շրջապատող էլեկտրական դաշտի վրա, և նոր գիտական գտածոները ցույց են տալիս, որ մեր առողջությունը մեծապես կախված է շրջակա էլեկտրական դաշտերից:

Այսպիսով, դա է պատճառը, որ ես ուզում էի ինքս ինձ հարմար չափիչ սարք դարձնել ստատիկ էլեկտրական դաշտերի համար: Արդեն գոյություն ունի բավականին լավ դիզայն, որը կոչվում է նաև էլեկտրական դաշտի ջրաղաց, որը լայնորեն օգտագործվում է: Այս սարքը օգտագործում է էֆեկտ, որը կոչվում է Էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա: Դա միշտ տեղի է ունենում, երբ դուք հաղորդիչ նյութը ենթարկվում եք էլեկտրական դաշտի: Դաշտը գրավում կամ վանում է նյութի ազատ էլեկտրոնները: Եթե այն կապված է գրունտային (երկրային ներուժի) հետ, լիցքավորման կրիչները հոսում են կամ դուրս են գալիս նյութից: Հողի անջատումից հետո նյութի վրա լիցք է մնում, նույնիսկ եթե էլեկտրական դաշտը անհետանա: Այս լիցքը կարելի է չափել վոլտմետրով: Սա շատ մոտավորապես ստատիկ էլեկտրական դաշտերի չափման սկզբունքն է:

Մի քանի տարի առաջ ես կառուցեցի դաշտային ջրաղաց ՝ ըստ ինտերնետում գտածս պլանների և սխեմաների: Հիմնականում այն բաղկացած է ռոտորից, որի վրա ինչ -որ պտուտակ կա: Պտուտակը մետաղյա հատվածների երկվորյակ է, որոնք հիմնավորված են: Ռոտորը պտտվում է մի շարք ինդուկցիոն թիթեղների շուրջ, որոնք էլեկտրականորեն ծածկված և բացահայտված են ռոտորի կողմից: Ամեն անգամ, երբ դրանք բացահայտվում են, շրջակա միջավայրի էլեկտրական դաշտի էլեկտրաստատիկ ինդուկցիան առաջացնում է լիցքավորիչների հոսք: Այս հոսքը հակադարձվում է, երբ ռոտորը կրկին ծածկում է ինդուկցիոն թիթեղները: Այն, ինչ դուք ստանում եք, փոփոխական քիչ թե շատ սինուսոիդ հոսանք է, որի ամպլիտուդը չափված դաշտի ուժի ներկայացում է: Սա առաջին թերությունն է: Դուք չեք ստանում ստատիկ լարում, որը ցույց է տալիս դաշտի ուժը, այլ պետք է վերցնեք փոփոխական ազդանշանի ամպլիտուդը, որը նախ պետք է ուղղել: Երկրորդ հարցը նույնիսկ ավելի հոգնեցուցիչ է: Դաշտային ջրաղացը բավականին լավ է աշխատում անխռով միջավայրում -ասենք լուսնի մութ կողմում, երբ դուք հեռու եք էլեկտրահաղորդման գծից և այս առատ էլեկտրական մառախուղից, որը ներթափանցում է մեր միջավայրը ամենուր: Հատկապես 50 Հց կամ 60 Հց հոսանքի գծի բզզոցը անմիջականորեն խանգարում է ցանկալի ազդանշանին: Այս խնդիրը լուծելու համար դաշտային ջրաղացը օգտագործում է ինդուկցիոն թիթեղների երկրորդ փաթեթ ՝ մեկ այլ ուժեղացուցիչով, որը նույն ազդանշանն է ընդունում 90 ° փուլային տեղաշարժով: Լրացուցիչ գործառնական ուժեղացուցիչում երկու ազդանշանները հանվում են միմյանցից: Քանի որ դրանք փուլից դուրս են մնում ցանկալի ազդանշանի մնացորդը և միջամտությունը, որը հավասար է երկու ազդանշաններին, տեսականորեն չեղյալ է հայտարարվում: Որքան լավ է դա աշխատում, կախված է երկու չափիչ սխեմաներում միջամտության հավասարությունից, ուժեղացուցիչի CMRR- ից և այն հարցից, թե արդյոք ուժեղացուցիչը չափից ավելի է չափվում, թե ոչ: Իրավիճակն էլ ավելի անհարմար է դարձնում այն, որ դուք մոտավորապես կրկնապատկել եք ապարատային սարքավորումների քանակը ՝ միայն միջամտությունից ազատվելու համար:

Անցյալ տարի ես գաղափար ունեի հաղթահարել այդ խնդիրը իմ սեփական դիզայնով: Դա մի փոքր ավելի աշխատանք է մեխանիկի վրա, բայց պարզ է էլեկտրոնիկայի հարցում: Ինչպես միշտ, սա ամբողջական սարքի մանրամասն քայլ առ քայլ կրկնություն չէ: Ես ձեզ ցույց կտամ իմ դիզայնի վրա աշխատելու սկզբունքները, և դուք կարող եք այն փոխել տարբեր ձևերով և այն հարմարեցնել ձեր սեփական կարիքներին: Showingույց տալուց հետո, թե ինչպես այն կառուցել, ես կբացատրեմ, թե ինչպես է այն աշխատում և ցույց կտամ իմ առաջին չափումների արդյունքը:

Երբ ես ստացա այս սարքի գաղափարը, ես հպարտ էի մինչև ոսկորներ, բայց, ինչպես գիտեք, մեծամտությունը նախորդում է ցանկացած անկման: Այո, դա իմ սեփական գաղափարն էր: Ես այն ինքս եմ մշակել: Բայց ինչպես միշտ ինձանից առաջ մեկը կար: Կոնդենսատորի ազդեցության միջոցով ինդուկցիայի և ուժեղացման միջոցով լիցքերի բաժանումը կիրառվել է գրեթե 150 էլեկտրաստատիկ գեներատորի նախագծման մեջ վերջին 150 տարվա ընթացքում: Այսպիսով, իմ դիզայնի մեջ ոչ մի առանձնահատուկ բան չկա, չնայած այն բանին, որ ես առաջինն էի, ով մտածեց այդ հասկացությունները կիրառելու թույլ էլեկտրաստատիկ դաշտերի չափման համար: Ես դեռ հույս ունեմ, որ մի օր հայտնի կդառնամ:

Քայլ 1: Նյութերի և գործիքների ցանկ

Հետևյալ ցուցակը ցույց է տալիս, թե որ նյութերն են ձեզ անհրաժեշտ: Դուք կարող եք դրանք փոխել և հարմարեցնել այնքան, որքան ցանկանում եք:

• 4 մմ նրբատախտակի թերթեր
• փայտե ճառագայթներ 10x10 մմ
• 8 մմ ալյումինե խողովակ
• 6 մմ ալյումինե ձող
• 8 մմ պլեքսիգլասի ձող
• 120x160 մմ միակողմանի պղնձապատված PCB
• պղնձե կամ պղնձե մետաղալար 0.2 մմ
• 0.2 մմ պղնձե թերթի կտոր
• զոդման
• սոսինձ
• 3 մմ պտուտակներ և ընկույզներ
• 4 մմ փորձնական վարդակ
• հաղորդիչ ռետինե խողովակ (Ներքին տրամագիծը 2 մմ) Ես իմը ստացա ամազոնից
• Էլեկտրոնային մասեր ըստ սխեմատիկայի (ներբեռնման բաժին)
• 68nF ստիրոֆլեքսային կոնդենսատոր `որպես լիցքերի հավաքիչ: Դուք կարող եք փոխել այս արժեքը լայն ձևերով:
• A capstan շարժիչ 6V DC- ի համար: Սրանք շարժիչներ են, որոնք հատուկ նախատեսված էին սկավառակակիրների և մագնիտոֆոնների համար: Նրանց rpm- ը կարգավորվում է: Դուք դեռ կարող եք դրանք գտնել Ebay- ում:
• 6V/1A սնուցման աղբյուր:

Սրանք ձեզ անհրաժեշտ գործիքներն են

• Sոդման երկաթ
• Arduino- ի զարգացման միջավայրը ձեր համակարգչի/նոթատետրում
• USB-A- ից B մալուխ
• ֆայլ կամ ավելի լավ ՝ խառատահաստոց
• էլեկտրական փորվածք
• փոքր բզզոց կամ ձեռքի սղոց
• պինցետ
• մետաղալար կտրող

Քայլ 2: Մեխանիկա պատրաստելը

Առաջին նկարում կարող եք տեսնել, որ ամբողջ դիզայնը հիմնված է 210 մմ x 140 մմ նրբատախտակի երկու թերթի վրա: Դրանք տեղադրված են միմյանց վերևում, միացված են 4 կտոր փայտե ճառագայթներով, որոնք դրանք պահում են 50 մմ հեռավորության վրա: Երկու թերթերի միջև տեղակայված են շարժիչը և լարերը: Շարժիչը տեղադրված է երկու M3 պտուտակով, որոնք տեղավորվում են նրբատախտակի վերին թերթի միջոցով փորված 3 մմ տրամագծով երկու անցքերում: PCB նյութի թերթիկը գործում է որպես վահան շրջակա միջավայրի էլեկտրական դաշտի դեմ: Այն տեղադրված է նրբատախտակի վերին թերթից 85 մմ բարձրության վրա, և դրա ներքին եզրը նոր է ավարտվում շարժիչի լիսեռի շուրջը:

Այս սարքի հիմնական բաղադրիչը սկավառակն է: Այն ունի 110 մմ տրամագիծ և պատրաստված է միակողմանի պղնձով պատված PCB նյութից: Ես գործարանի միջոցով կտրեցի PCB- ի կլոր սկավառակը: Ես նաև գործարանի միջոցով պղնձի ծածկույթը կտրեցի չորս հատվածի, որոնք էլեկտրական մեկուսացված են: Շատ կարևոր է նաև սկավառակի մեջտեղում օղակ կտրելը, որտեղով անցնելու է շարժիչի լիսեռը: Հակառակ դեպքում այն էլեկտրականորեն կհիմնավորի հատվածները: Իմ խառատահաստոցի վրա ես կտրեցի 6 մմ ալյումինե գավազանի մի փոքր կտոր այնպես, որ ներքևում 3 մմ անցք ունենա ՝ ուղղանկյուն 2, 5 մմ տրամագծով երկու անցքերով, որոնցում կտրված են M3 թելեր: Մյուս ծայրը ես կտրեցի մինչև մի փոքր 3 մմ լիսեռ տեղավորվում է սկավառակի միջին փոսում: Այնուհետև ադապտորը սոսնձված էր սկավառակի ներքևին: Սկավառակի հավաքածուն այնուհետև կարող է պտուտակվել շարժիչի լիսեռին:

Այնուհետեւ տեսնում եք մեկ այլ կարեւոր բաղադրիչ: Սկավառակի վրա եղած չափերի հատված, պատրաստված 0, 2 մմ պղնձե թերթից: Այս հատվածը տեղադրված է նրբատախտակի երկու թերթի վրա: Սկավառակի տեղադրման դեպքում այս հատվածը շատ նեղ է պտտվող սկավառակի տակ: հեռավորությունը ընդամենը 1 մմ է: Կարևոր է հնարավորինս փոքր պահել այս հեռավորությունը:

Հաջորդ կարևոր բաներն են `գետնին բեղը և լիցքավորումը: Երկուսն էլ պատրաստված են ալյումինե խողովակից և թելերով կտրված ձողերից `դրանք բոլորը միասին ամրացնելու համար: Այստեղ կարող եք կատարել ցանկացած տեսակի տատանումներ: Ձեզ պարզապես անհրաժեշտ է ինչ -որ հաղորդիչ, որը անցնում է սկավառակի մակերևույթով: Բեղերի համար ես փորձեցի շատ նյութեր: Նրանցից շատերը որոշ ժամանակ անց վնասում էին սկավառակի հատվածները: Ի վերջո, ես գրքում հուշում գտա էլեկտրաստատիկ սարքերի մասին: Օգտագործեք հաղորդիչ ռետինե խողովակներ: Այն չի վնասում պղնձի ծածկույթը և հագնում ու հագնում…

Գրունտային բեղը տեղադրվում է այնպիսի վայրում, որը կորցնում է կապը սկավառակի հիմքի հատվածի հետ, երբ սկսում է հայտնաբերել գրունտի ափսեը: Լիցքավորումը տեղադրվում է այնպես, որ այն հատվածը տանում է մեջտեղում, երբ այն գտնվում է հողային ափսեից առավելագույն հեռավորության վրա: Տեսեք, որ լիցքավորումը տեղադրված է պլեքսիգլասի ձողի մի կտորի վրա: Սա կարևոր է, քանի որ մեզ այստեղ լավ մեկուսացում է պետք: Հակառակ դեպքում մենք կունենանք գանձումների կորուստ:

Հետո տեսնում եք, որ 4 մմ փորձնական վարդակը տեղադրված է հավաքման «նկուղում»: Ես տրամադրեցի այս կապը, քանի որ վստահ չէի, որ ինձ պետք է իսկական «հողային» կապ, թե ոչ: Սովորական պայմաններում մենք գործ ունենք այնքան ցածր հոսանքների հետ, որ ամեն դեպքում մենք ունենք ներքին հիմնավորում: Բայց գուցե ապագայում կլինի թեստային կարգավորում, որտեղ դա մեզ կարող է անհրաժեշտ լինել, ո՞վ գիտի:

Քայլ 3: Հաղորդալարերի տեղադրում

Այժմ դուք պետք է ամեն ինչ էլեկտրականորեն փոխկապակցեք, որպեսզի այն ճիշտ աշխատի: Օգտագործեք փողային մետաղալարերը և միասին կպցրեք հետևյալ մասերը:

• 4 մմ փորձարկման խրոց
• Հողի բեղը
• Վահան
• լիցքի հավաքման կոնդենսատորի մեկ մետաղալար

Կոնդենսատորի 2-րդ մետաղալարերը զոդեք լիցքավորման հետ:

Քայլ 4: Էլեկտրոնիկայի պատրաստում

Հետևեք սխեմատիկին ՝ էլեկտրոնային բաղադրիչները տեղադրելու համար մի տախտակի կտորի վրա: Ես կպցրեցի կապի վերնագրերը տախտակի եզրերին `այն Arduino Uno- ի հետ միացնելու համար: Շղթան անիծված պարզ է: Հավաքված լիցքը վերցվում է կոնդենսատորի մեջ և սնվում բարձր դիմադրողականության ուժեղացուցիչի հետ, որն ազդանշանը բարձրացնում է 100-ով: Ազդանշանը ցածրորակ զտված է, այնուհետև ուղղորդվում է arduino- ի անալոգային-թվային փոխարկիչի մուտքերի մեջ: MOSFET- ը Arduino- ի համար օգտագործվում է սկավառակի շարժիչը միացնելու/անջատելու համար:

Շատ կարևոր է մեխանիկական հավաքման հիմքը միացնել էլեկտրոնային սխեմայի վիրտուալ գետնին, որտեղ հանդիպում են R1/R2/C1/C2: Սա նաև լիցք հավաքող կոնդենսատորի հիմքն է: Սա կարող եք տեսնել այս գլխի վերջին նկարի վրա,

Քայլ 5: Theրագրակազմ

Theրագրակազմի մասին շատ բան չկա ասելու: Շատ պարզ է գրված: Հավելվածը գիտի որոշ հրամաններ ՝ ճիշտ կազմաձևվելու համար: Դուք կարող եք մուտք գործել arduino, եթե ձեր համակարգում տեղադրված է Arduino IDE- ն, քանի որ ձեզ անհրաժեշտ են վիրտուալ համատեղելիության վարորդներ: Այնուհետև միացրեք USB մալուխը arduino- ին և ձեր համակարգչին/նոթատետրին և օգտագործեք HTerm- ի նման տերմինալային ծրագիր `arduino- ն emulated comport- ի միջոցով միացնելու համար 9600 բաուդով, առանց պարիտետի և մուտքի ժամանակ 1 կանգառի և CR-LF- ի:

• "setdate dd-mm-yy" սահմանում է arduino- ին միացված RTC- մոդուլի ամսաթիվը
• «settime hh: mm: ss»-ը սահմանում է արդուինոյին միացված RTC- մոդուլի ժամանակը
• «getdate» - ը տպում է ամսաթիվը և ժամը
• "setintervall 10… 3600" Նմուշառման միջակայքը 10 վայրկյանում սահմանում է 1 ժամից
• «սկիզբը» սկսում է չափման նստաշրջանը գալիք ամբողջ րոպեին համաժամացնելուց հետո
• «համաժամեցումը» նույնն է անում, բայց սպասում է առաջիկա ամբողջ ժամին
• «կանգառը» դադարեցնում է չափման նիստը

«Սկսել» կամ «համաժամացում» ստանալուց և համաժամացման աշխատանքներ կատարելուց հետո ծրագիրը նախ նմուշ է վերցնում ՝ տեսնելու, թե որտեղ է զրոյական կետը կամ կողմնակալությունը: Այնուհետև այն սկսում է շարժիչը և սպասել 8 վայրկյան, մինչև պտույտը րոպեում կայունանա: Այնուհետեւ վերցվում է նմուշը: Սովորաբար գոյություն ունի ծրագրավորման միջինացման ալգորիթմ, որը շարունակաբար միջինում է նմուշները վերջին 10 նմուշների վրա ՝ անսարքություններից խուսափելու համար: Նախկինում ընդունված զրոյական արժեքը այժմ հանվում է չափումից և արդյունքը ուղարկվում է կոմպորտին չափման ամսաթվի և ժամի հետ միասին: Չափման նիստի օրինակն այսպիսին է.

03-10-18 11:00:08 -99

03-10-18 11:10:08 -95

03-10-18 11:20:08 -94

03-10-18 11:30:08 -102

03-10-18 11:40:08 -103

03-10-18 11:50:08 -101

03-10-18 12:00:08 -101

Այսպիսով, չափումները ցուցադրվում են որպես զրոյից շեղումներ `չափված թվանշաններով, որոնք կարող են լինել դրական հանքաքարի բացասական` կախված էլեկտրական հոսքի տարածական ուղղությունից: Իհարկե, կա մի պատճառ, թե ինչու որոշեցի տվյալները ձևակերպել ամսաթվի, ժամի և չափման արժեքների սյունակներում: Սա կատարյալ ձևաչափ է ՝ տվյալները պատկերելու հանրաճանաչ «gnuplot» ծրագրով:

Քայլ 6: Ինչպես է այն աշխատում

Ես պարզապես ձեզ ասացի, որ այս սարքի աշխատանքի սկզբունքը էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա է: Այսպիսով, ինչպես է այն աշխատում մանրամասն: Եկեք մի պահ ենթադրենք, որ մենք սկավառակի այդ հատվածներից մեկն ենք լինելու: Մենք պտտվում ենք անընդհատ արագությամբ `անընդհատ ենթարկվելով շրջակա միջավայրի էլեկտրական դաշտի, այնուհետև նորից թաքնվում ենք վահանի պաշտպանության տակ հոսքից: Պատկերացրեք, որ մենք իրականում ստվերից դուրս կգանք դաշտ: Մենք կապի մեջ կլինեինք հիմնավորող բեղի հետ: Էլեկտրական դաշտը կազդի մեր ազատ էլեկտրոնների վրա, և ասենք, որ դաշտը դրանք հետ կքաշի: Քանի որ մենք հիմնավորված ենք, մեզանից մի քանի էլեկտրոն կփախչի և կվերանա երկրի վրա:

Հող կորցնելը

Այժմ, մինչ սկավառակի պտույտը շարունակվում է ինչ -որ պահի, մենք կկորցնենք կապը գետնի բեղի հետ: Այժմ մեզանից այլևս ոչ մի վճար չի կարող փախչել, բայց արդեն գնացած մեղադրանքների վերադարձի ճանապարհը նույնպես փակ է: Այսպիսով, մենք հետ ենք մնում էլեկտրոնների պակասից: Ուզենք, թե չուզենք, հիմա մեզանից գանձվում է: Եվ մեր լիցքը համաչափ է էլեկտրական հոսքի ուժին:

Որքա՞ն գանձում ունենք:

Այն ժամանակ, երբ մենք ենթարկվեցինք էլեկտրական դաշտի, որոշ էլեկտրոններ կորցրինք: Որքա՞ն ենք կորցրել: Դե, մեր կորցրած յուրաքանչյուր էլեկտրոնի հետ մեր լիցքը բարձրանում էր: Այս լիցքն ինքնին առաջացնում է աճող էլեկտրական դաշտ մեր և հողի միջև: Այս դաշտը հակառակ է շրջակա դաշտին, որն առաջացրել է ինդուկցիան: Այսպիսով, էլեկտրոնների կորուստը շարունակվում է մինչև այն կետը, երբ երկու դաշտերն էլ հավասար են և չեղարկում են միմյանց: Հողի հետ կապը կորցնելուց հետո մենք դեռ ունենք մեր սեփական էլեկտրական դաշտը հիմնավորված ափսեի դեմ, որն ունի երկրային ներուժ: Գիտե՞ք, թե ինչպես ենք մենք կոչում երկու հաղորդիչ թիթեղներ, որոնց միջև կա էլեկտրական դաշտ: Սա կոնդենսատոր է: Մենք լիցքավորված կոնդենսատորի մի մասն ենք:

Մենք հիմա կոնդենսատոր ենք:

Գիտեք կոնդենսատորի լիցքի և լարման միջև կապը: Թույլ տվեք ձեզ ասել, որ դա U = Q/C է, որտեղ U- ն լարումն է, Q- ը լիցքն է և C- ը հզորությունը: Կոնդենսատորի հզորությունը հակադարձ համեմատական է նրա թիթեղների հեռավորությանը: Դա նշանակում է, որ որքան մեծ է հեռավորությունը, այնքան ցածր է հզորությունը: Հիմա ի՞նչ է տեղի ունենում, մինչ մենք շարունակում ենք անիվը միացնել առանց գետնի հետ շփման: Մենք ավելացնում ենք հեռավորությունը գետնին ափսեի մեջ: Մինչ մենք դա անում ենք, մեր կարողությունները կտրուկ ընկնում են: Այժմ նորից նայեք U = Q/C- ին: Եթե Q- ն հաստատուն է, իսկ C- ն նվազում է, ապա ի՞նչ է տեղի ունենում: Այո, լարումը բարձրանում է: Սա լարման ուժեղացման շատ խելացի միջոց է `պարզապես մեխանիկական միջոցներ կիրառելով: Այստեղ ձեզ պետք չեն գործառնական ուժեղացուցիչ, աղմուկի զտիչ և վիճակագրական հաշվարկ: Դա պարզապես խելացի և պարզ ֆիզիկա է, որը մեր ազդանշանը բարձրացնում է այն մակարդակի վրա, երբ էլեկտրոնիկայի միջոցով ազդանշանի մշակումը պարզապես դառնում է ձանձրալի առաջադրանքներ: Այս սարքի ողջ խելամտությունը հիմնված է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիայի և կոնդենսատորի ազդեցության վրա:

Ինչ է դա նշանակում?

Բայց կոնկրետ ի՞նչը մենք խթանեցինք այս կերպ: Հիմա ավելի շատ էլեկտրոն ունե՞նք: Ոչ! Այնուամենայնիվ, մենք ավելի շատ լիցք ունե՞նք: Ոչ! Այն, ինչ մենք խթանեցինք, էլեկտրոնների ԷՆԵՐԳԵՏԻԿԱ է, և դա այն է, ինչը մեզ հնարավորություն է տալիս օգտագործել ավելի պարզ էլեկտրոնային սխեմաներ և ավելի քիչ զտիչ: Այժմ մենք հասանք մեր հետագծի աֆելին և վերջապես լիցքի հավաքումը վերցնում է մեր էներգիայով սնվող էլեկտրոնները և դրանք հավաքում լիցքի կոլեկտորի կոնդենսատորի մեջ:

Անձեռնմխելիություն միջամտության դեմ

Երբ նայեք տեսանյութը, կտեսնեք, որ չնայած իմ տանը սովորական միջամտությանը, սարքի ելքային ազդանշանը կայուն է և գործնականում աղմուկ չունի: Ինչպե՞ս է դա հնարավոր: Դե, ես կարծում եմ, որ դա այն պատճառով, որ ազդանշանը և միջամտությունը առանձին չեն գնում դեպի ուժեղացուցիչը, ինչպես դասական դաշտային գործարանում: Իմ նախագծում միջամտությունը ազդում է հավաքված լիցքի վրա `այն պահին, երբ կապը գետնին կորչում է: Դա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր նմուշ ինչ -որ կերպ ազդում է միջամտության վրա: Բայց քանի որ այս միջամտությունը չունի DC բաղադրիչ, քանի դեռ այն սիմետրիկ է, միջամտության արդյունքը միշտ միջինացված է լիցքի կոլեկտորային կոնդենսատորի մեջ: Սկավառակի բավականաչափ պտույտներից և լիցքավորման կոլեկտորում սնվող նմուշներից հետո միջամտության միջինը զրո է: Կարծում եմ, դա հնարքն է:

Քայլ 7: Փորձարկում

Որոշ փորձարկումներից, կարգաբերումներից և կատարելագործումից հետո ես դաշտը տեղադրեցի իմ հին win-xp նոթատետրի հետ միասին իմ ձեղնահարկում և մի օր փորձարկեցի մոտավորապես: Արդյունքները տեսանելի դարձան gnuplot- ով: Տես կից տվյալների ֆայլը «e-field-data.dat» և gnuplot կազմաձևման ֆայլը «e-field.gp»: Արդյունքները դիտելու համար պարզապես սկսեք gnuplot- ը ձեր նպատակային համակարգում և մուտքագրեք հուշման մեջ> բեռնել "e-field.gp"

Տեսեք նկարը, որը ցույց է տալիս արդյունքները: Բավականին ուշագրավ է: Չափումը սկսեցի 2018-10-03-ին, երբ մենք ունեինք լավ եղանակ և կապույտ երկինք: Տեսեք, որ էլեկտրական դաշտը բավականին ուժեղ և բացասական էր, մինչդեռ մենք պետք է հոգ տանք, քանի որ այն, ինչ ներկայումս «բացասական» է և ինչը «դրական», ողջամիտ հստակեցված չէ: Մեզ անհրաժեշտ կլինի մեր սարքի ճշգրտումը `իրական ֆիզիկային համապատասխանելու համար: Ամեն դեպքում, դուք կարող եք տեսնել, որ չափման ցիկլերի ընթացքում դաշտի ուժգնությունը նվազել է, ինչպես նաև եղանակը սկսել է վատթարանալ և ամպամած ու անձրևոտ դառնալ: Ես ինչ -որ կերպ զարմացա այդ հայտնագործությունների վրա, բայց դեռ պետք է ստուգեմ, թե արդյոք դրանք կապ ունեն ֆիզիկայի հետ:

Հիմա ձեր հերթն է: Շարունակեք և պատրաստեք ձեր սեփական էլեկտրական դաշտի ջրաղացը և ուսումնասիրեք մեր մոլորակի գաղտնիքները ձեր սեփական որոնման մեջ: Զվարճանալ!

Քայլ 8. Տվյալների հավաքում և մեկնաբանություն

Այժմ, քանի որ ամեն ինչ (հուսանք) լավ է աշխատում, պետք է հավաքեք որոշ տվյալներ: Ես խորհուրդ կտայի օգտագործել ֆիքսված տեղ դաշտային ջրաղացի համար: Հակառակ դեպքում տվյալները դժվար կլինի համեմատել: Տեղական դաշտի պարամետրերը կարող են շատ տարբեր լինել տեղից տեղ: Ես կարգաբերեցի ջրաղացին, որ ամեն ժամ տևում էր մեկ չափման արժեք: Ես թույլ տվեցի ջրաղացին աշխատել մոտ 3 ամիս: Եթե նայեք գրաֆիկներին, որոնք ներկայացնում են 2018 թվականի նոյեմբեր, 2018 թվականի դեկտեմբեր և 2019 թվականի հունվար ամսվա հավաքագրված տվյալները, կտեսնեք որոշ ուշագրավ բացահայտումներ:

Նախևառաջ կարող եք տեսնել, որ դաշտի հզորությունը նոյեմբերին ընդամենը դրական էր ՝ ամսվա վերջին վերածվելով բացասականի: Այսպիսով, ինչ -որ ընդհանուր բան պետք է փոխվեր, ամենայն հավանականությամբ, ըստ եղանակի: Գուցե ջերմաստիճանի ողջամիտ անկում է տեղի ունեցել: Այնուհետև միջին ազդանշանը մնաց բացասական մինչև չափման ցիկլի ավարտը: Երկրորդն այն է, որ ազդանշանային գրաֆիկում կան մի քանի ցատկեր, որոնք ցույց են տալիս դաշտի արագ փոփոխություններ, որոնք տևում են ընդամենը մի քանի րոպե: Չեմ կարծում, որ դրա համար պատասխանատու են մթնոլորտի փոփոխությունները: Նույնիսկ տեղական եղանակը գազի և ներկառուցված իոնների հսկայական զանգվածներ է պարունակում: Նաև ամպերը, անձրևը կամ ձյունը սովորաբար չեն փոխվում րոպեների ընթացքում: Այսպիսով, ես կարծում եմ, որ տեխնածին ազդեցությունը կարող էր առաջացնել այդ հանկարծակի փոփոխությունները: Բայց սա նույնպես դժվար է բացատրել: Էլեկտրահաղորդման բոլոր աղբյուրները ապահովում են միայն AC լարում: Դա չի հաշվում իմ դիտած dc- փոփոխությունները: Ես կասկածում եմ, որ իմ բնակարանի դիմացի փողոցի ասֆալտով անցնող մեքենաների կողմից էլեկտրական լիցքավորման գործընթացներ կարող էին տեղի ունենալ: Մտածելի կլինի նաև լիցքավորման գործընթացները, որոնք առաջանում են քամու փոշուց և իմ տան երեսին շփվելուց: