Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web development, networking and server security. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.

Lightning Detectoare

Source: http://www.techlib.com/electronics/lightning.html



Asiguraţi-vă că pentru a vedea mai multe versiuni de cititori "

A se vedea, de asemenea, noul detector de Sferics

Circuitul următorul text este o versiune îmbunătăţită a mea iniţială Detector fulger proiectat pentru a rula pe un aprovizionare volt 5. Nou circuit are o secţiune RF superioară cu un singur rezonanţă în apropierea 300kHz si o multime de sensibilitate. Potenţiometru fost eliminat, pur şi simplu de adaptare lungimea antenei telescopice va da sensibilitatea dorit. Tensiunea de alimentare circuitul a fost majorat la 5 V pentru a permite utilizarea a livrărilor de obicei disponibile putere turnate în loc de baterii. O altă caracteristică care nu-aşa-evident este că am o multime de inductori! (Pentru e-mail inductori charles@wenzel.com.)

Receptorul de bază este prezentată mai jos. Antena este o antena telescopic, care se extinde la două sau trei metri, lungimea nu este critică. Un rezistor de mare valoare (270k) este conectat la antenă la sol pentru a controla Q şi această valoare poate fi redusă în cazul în care circuitul pare instabil, dar prea mică o valoare va distruge sensibilitatea. Bobinele mH 10 şi 1 mH (nu uh) sunt modelate tipuri de inductori, dar cele mai multe de la moderat ridicat-Q va funcţiona bine şi restul de piese sunt run-of-the-nu moară şi deosebit de critică. Tranzistori şi sunt toate tipurile de uz general. 

Notă: Acest circuit este destinat să fie utilizat cu una dintre opţiunile de lampa, precum şi orice sau toate celelalte opţiuni. Dacă nu lampă se doreste, se adaugă un rezistor de 1 K din "pulsuri" de ieşire la 5 Vcc.

schematic

Teoria de funcţionare:

Antena, 10 pF condensator, iar cei doi inductori forma un rezervor de rezonant la circa 300 kHz, o frecvenţă bună pentru primirea de energie de la fulgere. Cele două serii inductori acţioneze ca o reţea de potrivire, hrănirea T1 cu o versiune mai mică impedanţă a semnalului primit de antenă. Rezistori 270k scade Q a rezervorului de rezonanţă pentru a preveni oscilaţie. Q1 amplifică exploziile 300 kHz şi se aplică semnal mai mare la baza a unui tranzistor PNP care formeaza un monostabil "intermitent" circuit cu tranzistor NPN ultimul. În cazul în care semnalul RF trage tensiunea de bază PNP de mai jos tensiunii pe condensator 10 uF (plus aproximativ 0,6 volţi) se transformă în PNP, pornirea NPN. Deoarece NPN este conectat la baza de PNP prin rezistenţă 82 k, PNP se transformă în chiar mai greu. Aceasta actiune de regenerare face ca circuitul pentru a porni rapid şi complet, trăgând "impulsuri" linie la aproape zero volţi. Circuitul rămâne până pe 10 evacuările uF condensator moment în care o acţiune similară inversa de regenerare determină circuit pentru a comuta rapid off. Condensatorul apoi rapid tarifele prin rezistenţă 1k (în una dintre următoarele opţiuni circuitului lampă) şi dioda şi este gata pentru un alt puls.

Prototipul este construit într-o casetă fenolici folosind punct-la-punct de cablare. Comutatorul de alimentare este un pol unic, de tip dublu arunca cu o poziţie de centru-off. Sursa de alimentare este conectat la terminalul centru şi difuzorul este conectat la unul din terminale exterioare. Ambele terminale exterioare sunt, de asemenea, conectate la circuitele de celelalte printr-o pereche de diode de siliciu, câte unul din fiecare terminal. O diodă păstrează pe vorbitor la obtinerea de putere în "difuzorul" poziţie şi alte dioda este pur şi simplu acolo, astfel încât circuitele vede aceeaşi tensiune în ambele "pe" poziţii. Alternativ, un comutator ar putea fi adăugate în serie cu difuzor pentru al opri. După o furtună, vei adăuga comuta dacă nu-l includeţi la primul!

Diode pot fi văzute în strânsă-up al comutatorului de alimentare.Alternativ, un singur pol ordinară, comutator arunca unic ar putea fi utilizat cu un alt comutator în serie cu firul maro pentru a deconecta difuzorul atunci când trosni constanta devine prea enervant!

Circuitul de bază de mai sus este combinat cu oricare dintre următoarele circuite pentru a finaliza detector de fulgere. Prototip folosit conducătorului auto lampa 5 volti, circuitul de metru, şi circuitul de difuzor.

Lampă Circuite

schematic

Al doilea circuit va conduce lămpile de curent mai mari, de până la 500mA. Becuri lanterna face un flash luminos.

Circuit Meter

schematic

Sensibilitatea metru poate fi modificat prin schimbarea 5.1k rezistor.

Difuzor Circuit

schematic

Nr controlul volumului este inclus, dar nivelul de zgomot nu este deosebit de puternic.

Alegeţi oricare sau toate circuitele de mai sus şi să le conecteze la bornele indicate pe receptor de bază. O alarmă, alarma, sau sarcina pot fi activate în cazul în care activitatea fulgerul depăşeşte un nivel prestabilit prin intermediul circuitului de următoarele:

schematic

Un alt op-amper sau comparator pot fi folosite, atât timp cât acesta este "teren detectare". Căutare pentru o singură alimentare cu tipuri de înlocuitori. '339 Necesită un rezistor pull-up pe ieşire, dar op-amper nu va necesita această parte (1k rezistor). Sursa de alimentare poate fi la fel de alimentare 5 V sau o tensiune diferită, atât timp cât tensiunea este în intervalul de funcţionare a AO sau comparator. Tranzistorul VMOS poate fi suficient pentru orice tip de conducere de încărcare. Un VN10KM este o parte tipic pentru sarcini mai mici actuale. Adaugă o comutatorul de alimentare în serie cu sarcina, daca se doreste.

Lightning Simulator

Acest simulator mic generează impulsuri scurte, la o rată de câteva Hz şi este util în proiectarea şi testarea circuitelor fulgere detector cum ar fi cel de la partea de sus a paginii. De ieşire este conectat la un cablu audio ecranat cu un conector de tip RCA. La celălalt capăt al cablului este conectat la antena a detectorului de fulgere printr-un condensator 10 pF (nu apare pe site). Scut al cablului audio este conectat la sol detectorului. 10 pF permite circuitul detector de fulgere reglat să sune şi amplitudinea inel poate fi observat pe colectorul de Q1 (a se vedea schematic în partea de sus a paginii).

Circuitul este construit într-un certificat de cadou Home Depot poate. Placa de circuite diapozitive în ghidurile carte de două lipite la capetele se poate. Orice tip de construcţie va funcţiona, probabil, bine, dar poate un metal este recomandat să păstraţi impulsuri "conţinut".

Piese de schimb nu sunt critice. Unitatea utilizează efectiv de metal pot tranzistori, dar aproape orice tipuri de mic-semnal trebuie să fie bine. Bateria este o camera de tip 6 V, dar un 9 volţi dreptunghiular va lucra, de asemenea. Impulsuri sunt scurte si de joasa frecventa, aşa că poate fi greu pentru a le vedea pe un osciloscop analogic. Ele pot fi audiate dacă la ieşire este conectat la un amplificator audio bancă.

Notă pF 10 în serie cu conexiunea antenei.

Circuite mai mari - citiţi această notă:

Următoarele două circuite poate îmbunătăţită prin modificarea în partea de antena / RF sa arate ca noul circuit de mai sus (10mHy şi 1 bobine mHy, condensator 10pF, şi rezistor 270k). Această modificare elimină o rezonanţă în partea inferioară a benzii de emisie care ar putea face detectorul sensibile la interferenţe. Circuitele de rezultat va lucra mare şi pot fi adaptate pentru sensibilitate extrema.

Egor! Vino repede! O furtuna se apropie!

Aici este un receptor LF reglat la 300 kHz şi concepute pentru a detecta trosni apropie de fulgere. O lampă de luminos clipeşte în sincronie cu fulgere care indică apropierea şi intensitatea furtunii. Figura 1 prezinta receptor simplu, care constă dintr-un amplificator de conducere acordat un circuit intermitent modificată. Flasher este părtinitoare, nu să lumineze intermitent până la o explozie de energie RF, amplificat de către primul 2N4401, se aplică la baza de 2N4403. Receptorul actual de a º teptare este de aproximativ 350 microamps care nu este nimic, la toate la un tânăr de celule D, umbră cu greu perioada de valabilitate. Desigur, stormier acesta devine, mai scurtă de viaţă a bateriei.

schematic

Pentru cel mai bun efect, mount lampa într-un suport de modă veche, cu o lentilă extra-mari de sticlă colorată. Sau construirea de prindere ta cu o placă de sticlă colorată cu textură în spatele unui panou pictat cu negru-crackle vopsea. Uita-te la cateva filme vechi de science fiction pentru alte idei.

O abordare total diferita este de a monta circuitul într-un borcan de sticlă gol cu ​​antena si becul proeminente prin partea de sus. (Un borcan din malţ de lapte are un capac frumos, roşu de plastic care este uşor de a lucra, şi arată bine.) Folosiţi un jack pin pentru antena. Obiectul gadget arata destul de home-made, dar fascinant.

Proprietarii de ambarcaţiuni pot dori să înlocuiască lampa cu un beeper de 3 volţi pentru a oferi o avertizare timpurie de a se apropia meteorologice nefavorabile. Alege una din aceste borcane din material plastic incasabil clar ca borcane mari de frişcă cafea. Un pic din cauciuc siliconic va sigila gaura antenei capacul borcanului. Folosiţi o antenă mai mare pentru sensibilitate crescută deoarece există puţine surse electrice de zgomot pe lac.

Tune-up este simplu: a regla potentiometrul până când se opreşte doar clipeste regulat. (Utilizarea unui trimmer multi-turn.) Atunci când reglate corect, lampa va lumina intermitent, ocazional, atunci când motoare mari sau aparate pornire şi de oprire, o furtuna se apropie va da destul de un spectacol. Evident, tune-up este un pic mai greu pe vreme furtunoasă. Reglaţi oala cu nici o antena dacă fulgere se află în apropiere. Tune un radio AM în partea de jos a cadranului pentru a monitoriza impulsurile care detectorul fulgerul este de primire.

Acest detector de fulgere nu este atât de sensibil ca acesta va lumina intermitent, cu fiecare trosni auzit la radio, dar se va aprinde doar atunci când furtunile sunt în apropiere. Sensibilitate crescută poate fi realizată prin creşterea lungimii antenei. Experimentului cu experienţă ar putea dori pentru a adăuga un alt stadiu câştig după prima prin duplicarea circuitele de amplificare RF de cuplare, inclusiv condensator cu adăugarea unui rezistor emitator 47 ohmi pentru a reduce câştigul oarecum. Acest castig suplimentar poate provoca probleme de stabilitate în cazul în care aspectul este atât de săraci începători sunt sfătuiţi să folosească o antenă mai lungă sau a regla potentiometrul sensibilitatea mai delicat în loc! (Atunci când funcţionează corect, câştigul suplimentar face ajustarea potul mult mai puţin critic.)

Teoria de operare:

Fulgerelor genera un spectru larg de frecvenţe radio cu emisii foarte intense în banda de VLF. Acest receptor este conceput pentru a ridica o bandă de 300kHz lângă care este destul de gol, cu excepţia fulger statice. Aceste radio "crackles" sunt preluate de antena cu ajutorul celor 10 millihenry sufoca. Antene scurt (scurt în comparaţie cu lungime de undă, care este), se comportă ca şi cum un condensator foarte mici este conectat în serie şi în acest sufoca rezoneaza cu acest condensator care permite curentului în receptor. UH 330 şi 680 pF forma un circuit reglat la 300 kHz şi de 0,01 uF Cupluri acest rezervor în baza a amplificatorului primul tranzistor. Semnalul radio amplificat pe colector este cuplat în baza tranzistorului al doilea, care este parte a unui circuit intermitent lampă. Flasher este partinitoare, astfel încât să nu bliţ (prin ajustarea atentă a potului) până la o explozie de radio trage baza 2N4403 jos. Feedback-ul pozitiv cauzele intermitent pentru a porni rapid pe deplin până la 100 de evacuările condensator uF da un flash lampă bună. Circuitul de repede se resetează de încărcare a condensatorului 100 uF prin 1N914.

Substituţii tranzistor sunt bine. Cele mai moderne mic-semnal de tranzistori şi va funcţiona bine în circuitul, inclusiv 2N3904 (NPN) şi 2N3906 (PNP). Evitati de înaltă frecvenţă "RF", deoarece tranzistori şi oscilaţiile nedorite poate conduce.

Notă: Un cititor, Bob Radmore (N2PWP), a scris un articol oferind acest detector de trăsnet pentru aprilie 2002 emisiunea de QST, revista ARRL de aderare lunar.

Inspirat de furtună în acest sezon primul aici este o altă versiune experimentală a detectorului de fulger care dispune de scurgere baterie mai mică şi funcţii suplimentare:

De bază low-power Receiver

schematic

Receptorul de bază este similar cu prima versiune, cu excepţia că amplificatorul RF este un pic foame de curent care economiseşte energie şi, de asemenea, prevede de demodulare pentru a asculta fulgere crackles. Partea flasher foloseşte mult mai puţin actuale, dar oferă doar un puls scăzut curent pozitiv care trebuie condiţionat în continuare pentru cele mai multe scopuri. Atunci când inactiv acest circuit nouă remize doar aproximativ 100 uA astfel de aplicatii folosind baterii mai mici sunt practice. Unul sau mai multe dintre următoarele opţiuni sunt conectat la receptor pentru a finaliza detector:

LED-ul şoferului

schematic

Acest driver LED consuma mult mai putin curent decat designul precedent, dar fluxul de lumină este mai mică.

Amplificator audio

schematic

Amplificator audio se conectează la colector de Q1 şi permite utilizatorului pentru a asculta semnalul primit. Volumul nu este mare, dar un control volum opţional pot fi adăugate prin înlocuirea rezistor T1 colector de 10k, cu un potenţiometru 10k cu stergator conectarea la 10k privind intrarea amplificatorului. Un comutator de alimentare este inclus din moment ce acest amplificator vor atrage mai multe miliamperi. Reglaţi rezistor de la catod de referinţă pentru 5 - 20 mA DC consumul de energie.

De calculare a mediei Meter

schematic

Contorul medie arată o lectură destul de stabil, care este proporţională cu activitatea de fulgere. O iesire DC este prevăzută pentru conducerea unui comparator pentru alarme, control automat, etc:

Comparator de alarmă

schematic

Comparaţie alarmă este utilizat pentru a conduce o sonerie sau alt tip de alarmă, un motor, releu, sau alte sarcini grele electrice. O sursă de alimentare separată oferă puterea de a comparator şi de sarcină. Rezistenţa de intrare 10k conectează la ieşirea din circuitul de metru de mediere şi megohm 10 prevede unele histerezis pentru comutarea rapidă. Vasul 50k este ajustat pentru punctul de călătorie dorit. Orice n-canal tranzistor VMOS putere va funcţiona atâta timp cât acesta este evaluat pentru curentul de sarcină. Un LM358 op-amper sau alte sol-sensing op-amper poate fi înlocuită cu comparator.

Toate opţiunile pot fi incluse într-o singură unitate. Fotografia de mai jos este detector meu în sufrageria mea. Acesta este construit într-un panou de control abandonat pentru un filtru de aer electronice şi include opţiuni lampă cu incandescenţă, metru si difuzor.

fulgere detector

Published (Last edited): 27-07-2016 , source: http://www.techlib.com/electronics/lightning.html