Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Monitor i analizer wyładowań atmosferycznych

MES Mariusz 19 Jul 2004 12:40 2131 4
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    MES Mariusz
    Level 36  
    Witam serdecznie.

    Jedynym urządzeniem odnalezionym w tym temacie jest wykrywacz wyładowań
    atmosferycznych z EP 8/2001. Ale co mi po wykrywaczu...

    Chciałbym zrealizować analizer wyładowań atmosferycznych, który będzie
    rejestrował każde wyładowanie atmosferyczne na danym obszarze, łącznie ze
    sporządzeniem wykresów kombinacji siła wyładowania-czas-odległość, ze
    szczegółowym opisem każdego zarejestrowanego wyładowania.

    Potrzebuję zrealizować hardware, które pozwoli mi wyciągnąć jak najwięcej
    informacji o wyładowaniu.

    Ktoś ma jakieś pomysły, albo zna gotowe projekty?

    Z góry dzięki za info: mariusz_ciszewski(malpa)o2.pl
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    And!
    Admin of Design group
    Dla testów możnaby zrobić antenę prętową lub bardziej kierunkową w postaci pętli z drutu. Ew dwie takie pętle w przestrzeni a między nimi kąt prosty.

    Potem szerokopasmowy wzmacniacz na wzmacniaczu operacyjnym
    i podłączyć to można pod kartę dźwiękową.

    Możesz analizować moc i częstotliwość sygnałów radiowych powstających w czasie wyładowania.

    W przypadku dwóch anten podłączonych na prawy i lewy kanał może da się określić kierunek.

    Trzeba tylko wźiąść pod uwagę możliwość przepięcia w liniach energetycznych (jeżeli masz napowietrzne) więc lepszy byłby laptop.

    Masz ograniczone pasmo częstotliwości ale myślę że na poczoątek to nieistotne.

    Myślę że anteny nie muszą być jakieś ekstremalnie duże a już napewno nie umieszczaj ich na dachu :)
  • Altium Designer Computer Controls
  • #3
    _jta_
    Electronics specialist
    Zmiany pola elektrycznego:
    przy użyciu jednej anteny możesz wykryć zmianę składowej poziomej, trzeba do niej
    dołączyć wzmacniacz z wysokoomowym wejściem (rzędu teraoma - trochę przesadzam,
    ale to musi być wiele gigaomów); kilka anten pozwoli zmierzyć zmiany składowych
    poziomych, ale musisz zadbać o takie ich rozmieszczenie, żeby wzmacniacz nie łapał
    składowej pionowej, i to może się okazać niewykonalne;
    niestety ściany budynku będą ekranować pole elektryczne - trzeba by antenę postawić
    na wolnej przestrzeni, zapewnić jej dobrą izolację, a jednocześnie nie może być pod
    dachem, który by był uziemiony, bo będzie ekranował pole... chyba trzeba zrobić dach
    na podpórkach izolucjących, z iskiernikami na wypadek, jakby trafił w niego piorun,
    i sam dach może służyć jako antena - tylko trzeba dobrze zabezpieczyć układy
    wejściowe - może jakiś układ z lampami wysokonapięciowymi?

    Fale elektromagnetyczne:
    wyładowania atmosferyczne dają fale w dość szerokim paśmie, ponoć do zakresu
    decymetrowego, ale to już za daleko do analizy - myślę, że wzmacniacz na pasmo 1-30
    MHz, detektor i uśrednianie po czasie rzędu mikrosekund będzie w sam raz, jeszcze
    pytanie co z tym dalej, trzeba by to przetwarzać na ADC, na ile szybkie będziesz miał?
    można zrobić 2-3 anteny ramowe ustawione w różnych kierunkach: mając 2 musisz
    kombinować ich sygnały we wzmacniaczu, 3 niezależne układy pozwolą określić
    kierunek, z którego przyszła fala (modulo 180 stopni).

    I fale dźwiękowe - jakiś mikrofon, wzmacniacz i ADC, raczej na niskie częstotliwości.

    A jak byś chciał wyznaczać odległość? Możesz wykrywać impuls elektromagnetyczny,
    i potem falę dźwiękową, i mierzyć czas między nimi... innego pomysłu nie mam.
    I pytanie, co chcesz uważać za odległość, bo długość wyładowania bywa kilometrowa.
  • #5
    _jta_
    Electronics specialist
    Obejrzałem dokładniej ten "cloud charge monitor" - jest to wzmacniacz całkujący
    ze stałą czasową około 40 sekund (C5*R7*R8/R10); to "air wired" dotyczy jednego
    końca R7 (tego, który jest połączony z wejściem ICL7650); układ wejściowy jest
    dla sieci 60Hz - jest to filtr "podwójne T" eliminujący tę częstotliwość - u nas do
    50Hz kondensatory powinny być 300p i 600p zamiast 250p i 500p, i powinien być
    zmontowany tak, by wszysko, czego dotyka (oczywiście przez dobrą izolację) miało
    potencjał 6V (z oporników R4, R5); diody D1, D2 powinny być selekcjonowane tak,
    by miały mały prąd wsteczny przy niskich napięciach (gdzieś do 3V).

    Ciekawa technika montażu - układ scalony nogami do góry (żeby mieć lepszą
    izolację - izolacja płytka drukowanej dużo za dużo przewodzi); można spróbować,
    jeśli ktoś ma czystą parafinę, albo czystą kalafonię, używanie ich jako izolatora
    - zwłaszcza parafina, bo zmniejsza adsorbcję wody na powierzchni układu, ale
    nie zalewać tego bryłą, tylko pokryć cienką warstwą (używając roztworu parafiny
    w czystej benzynie) - ale tylko naprawdę czyste materiały mogą tu coś pomóc,
    mniej czyste pogorszą izolację; jeszcze jednym naprawdę dobrym izolatorem
    jest czysta siarka - chyba o niebo lepsza od teflonu i podobnych materiałów.

    R13 moim zdaniem może być dużo większy - choćby 10M - i tak regulacja zera
    będzie zbyt czuła na małe ruchy potencjometrem R14.

    Co do montażu anteny, wygląda na to, że najlepiej na czystej szybie okna -
    ale radziłbym nie przyklejać całą powierzchnią, a przyczepić w paru punktach,
    i to przez izolację - niełatwo umyć szybę tak, by dobrze izolowała.
    Osobna sprawa to taka, że druga strona szyby, do której zbyt łatwo się nie
    dostaniemy, też przewodzi, i działa jako ekran - a zwłaszcza takie działanie
    będzie miała zewnętrzna strona szyby, jak zacznie na nią padać deszcz -
    będziemy wtedy w klatce Faradaya i nasz układ niczego nie wykryje...
    Żeby tego uniknąć wypadałoby dodać jakiś daszek nad oknem.