Korisničko ime: Lozinka:

Dobrodošli na SerbianMeteo Forum


Prisutni ste kao gost. Da biste imali pristup kompletnom sadržaju foruma, diskusijama, koristili pogodnosti slanja privatnih poruke itd, potrebno je da se registrujete KLIKOM OVDE. Posle procesa registracije, putem e-maila koji ste uneli, dobićete link za aktivaciju naloga. Neophodno je uneti validan e-mail. U suprotnom nećemo biti u mogućnosti da vam pošaljemo aktivacioni link.
Ukoliko imate problem u vezi sa registrovanjem ili neki drugi tehnički problem, kontaktirajte nas na office[at]serbianmeteo.com

Autor Tema: Elektrostatički metar  (Pročitano 29929 puta)

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Elektrostatički metar
« poslato: 03. April 2008. u 20:26 »
Zaista nisam znao gde bih mogao postaviti ovaj post. Čini mi se da za ovako nešto nema prostora. Nemojte pomisliti da kritikujem forum!!! Ni slučajno! Jednostavno sam se malko zbunio u jednom momentu :) U svakom slučaju, može se lako pomeriti na drugo mesto po potrebi.

Koliko sam video, oblast meteorologije u svetu se tretira malko drugačije nego kod nas, što je i razumljivo. Postoje institucije koje su podeljene u odseke, gde se svaki bavi određenom oblašću meteorologije, usko specijalizirajući samo segment onoga što podrazumevamo praćenjem prirode između neba i zemlje.
Tako su te institucije opremljene najsavremenijim uređajima, od praćenja vremenskih prilika preko satelita, do uopštene prognoze kao i one za specifične organizacije.
Kod nas se svakako ovaj problem ne može ni začeti, obzirom da elektronskih pomagala imamo veoma malo, službi takođe, a i vremena i sredstava da se nešto relevantno proprati.

U tu svrhu sam se (između ostalih stvari), bavio projektovanjem i gradnjom uređaja najrazličitijih vrsta u proteklih deset godina. Neki od njih su nezaobilazno bili povezani i za meteorologiju. Taj posao nije nimalo lak, pošto je i u elektronici slična situacija kao i u celoj zemlji: nedostatak dovoljno kvalitetnih i raznorodnih elemenata, slab odziv firmi za uvoz za samogradnje i specifične konstrukcije, propadanje kompletnih projekata upravo zbog ovakvih problema.
Naravno, moralo se pribeći konstruisanju takvih uređaja, koji se mogu izraditi kod nas, a opet ispunjavajući uslov da sve bude veoma jeftino.

Konstrukcija koju ovde objavljujem je nezaobilazan deo svake meteorološke opservatorije. Namenjena je širokoj upotrebi, jer se elektrostatički potencijal meri ne samo u meteorologiji, već u bilo kojoj radionici i laboratoriji, gde  postaje korisna stvarčica, koja nam govori kada nailazimo na problem koji je običnim čulima nevidljiv. U elektronici, naročito praćenju vremenskih prilika/neporilika, ovaj problem postaje naročito akutan ako se razmotri da uređaji moraju biti savršeno pouzdani, kako ne bismo došli do pogrešnih podataka i time izveli pogrešne zaključke.
Svaki od njih ima svoje limite naravno.

Ovaj elektrostatički metar meri naelektrisanje, pozitivno ili negativno i veoma je jednostavan za rukovanje. Na šemi se vidi da je extremno prost. Nije potreban nikakav poseban materijal da se ovako nešto sagradi, a znanje o elektronici je minimalizovano, malim brojem komponenata.
Predviđen je kao portabl prenosni uređaj, koji radi na bateriju od 9V. Meni je postao nerazdvojni prijatelj u šetnji i raznim merenjima. Verovatno imate predstavu šta radi i kako, ali je prava stvar prvo se poigrati sa njime, da se stekne osećaj u merenju, načinu merenja i mogućnostima. Dovoljno je osetljiv da će igla metra skakati tamo-amo pri koračanju ulicom. Kada podignete nogu i držite je u vazduhu, metar će pokazivati određen otklon, koji zadovoljava napon za tu visinu. Podizanje i spuštanje noge, izazivaće reakciju i na metru, jer ono što se meri, jeste naelektrisanje tela, u predelu između noge i zemlje, kao kondenzatora. To je samo jedan primer osetljivosti. Nekada je mnogo i disati :)

Veoma je osetljiv. Ovo svakako zavisi od vlažnosti vazduha.

Nekoliko napomena za gradnju: jedini kritičan elemenat jeste analogni instrument, koji se može kupiti u prodavnicama elektronskih komponenti (poznajem one u NS-u i BG-u). Cena mu je od 1000-1200din za nov, dok se polovni mogu pronaći na buvljaku za mnogo manje para. Potrebno je da instrument bude onaj sa skazaljkom na sredini, tj nultom podeonom skalom, tako da može ići u plus ili u minus, a stoji na nuli kada se ne meri ili je napon u vazduhu ravan nuli.
Ostali elementi su zaista minorni po ceni. Prekidač S1 služi za uključenje i isključenje uređaja, dok prekidač S2 služi za smanjenje osetljivosti uređaja, ako je naelektrisanje veliko (oluje).
Potenciometar od 47K je običan, linearni i služi za kalibrisanje metra na nulu pri uključenju. Tranzistor zaslužan za osetljivost je BF245 i veoma je jeftin. On je jedina solucija u nas, za ovako nešto, iako u inostranstvu ima daleko boljih komponenata (na to ćemo sačekati te famozne sponzore, ili da mi se napokon javi ta nepostojeća tetka iz Kanade i ostavi pozamašno nasledstvo :) ).
Otpornik od 1M služi da tranzistor ne izgori usled preopterećenja i dodirivanja antene rukom, jer je toliko dovoljno da ga ošteti. Svakako, treba izbegavati dodirivanje antene rukom, jer je napon na koži dovoljan za oštećenje. Ovaj otpor će zadovoljiti što se zaštite tiče, ali bi ipak trebalo pažljivo rukovati uređajem, ako želimo da radi dugo i pouzdano.
Kondenzator od 100pf služi za smanjenje osetljivosti i ovo je jako korisno kada nailazi oluja. Jednostavno držite uređaj u ruci i pratite šta se događa iznad vas. Zabavno, zar ne? :)
Antena se koristi uglavnom teleskopska. Ovih ima dosta na buvljacima, od starih radio prijemnika. One su idealne, pošto od dužine antene zavisi osetljivost uređaja. Što je duža, osetljivost je veća.
Uređaj ne može pokazati koliko je volta u vazduhu, ali pokazuje savršeno koje je naelektrisanje u pitanju i kog nivoa u odnosu na neko drugo (da li ga ima ili ne). Za merenje direktno napona, mora se koristiti drugačiji i kompleksniji uređaj, koji meri napon po metru (izrađen nešto kasnije) i pokazao se sasvim dobro pri prognoziranju groma tokom oluje. Na njemu postoje dve sijalice. Jedna se pali kada je u vazduhu 1,3kV (1300V), a druga kada napon poraste na 13kV (13000V).
Ovo su uobičajeni instrumenti koji se koriste u ovu svrhu u svetu, jer pružaju daleko više podataka o atmosferi i vremenu, nego što su to do sada činili klasični, vezani isključivo za vazdušni pritisak.

Ukoliko bude pitanja u vezi uređaja, tu sam za sve sugestije, rešenje problema itd itd...



O toj konstrukciji nešto kasnije.

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Odg: Elektrostatički metar
« Odgovor #1 poslato: 04. April 2008. u 13:03 »
Ovo su slike elektrostatičkog metra. Desni je prvenac, dok je drugi malko bolji, jer je instrument nov...


Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #2 poslato: 10. Jun 2009. u 10:54 »
Jedno pitanje....
U stvari par komada...
Da li se umesto analognom instrumenta moze koristiti digitalni?
Iil neka druga alternativa?

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #3 poslato: 11. Jun 2009. u 21:19 »
Mogu se koristiti digitalni, ali oni nisu ni izbliza tako dobri za ovu svrhu kao analogni. Iako ti možda deluje da je analogni instrument zastareo, neke stvari se samo njime mogu meriti. Pikove napona u elektronskim konstrukcijama najbolje možeš pratiti upravo ovakvim instrumentima, dok analogni "polude" od brze smene napona pozitivno i negativno ili manje i više.

Digitalni instrumenti su dobri kao brojači munja (na ovome trenutno radim).

Druga alternativa je osciloskop naravno. A umesto svega toga, daleko najbolja je analizator spektra (takođe radim na tome, ali kada bih imao malo više slobodnog vremena, bilo bi više radova i tekstova... na žalost, surova realnost).

Nadam se da je bar malo jasnije.

Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #4 poslato: 11. Jun 2009. u 21:26 »
Uopste ne mislim da je zastareo, jednostavno radi se o dostupnosti istoga...
Nemam nesto vremena da bazam po buvljaku da nadjem neki koji bih mogao mirne duse da razbucam.
Hteo sam jos da pitam, kako se manifestuje neka munja u blizini i sta je to "blizina" u ovom slucaju?

PS.
Konacno sam nabavio onaj LM35, pa ce biti nekih termometara :):)

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #5 poslato: 11. Jun 2009. u 22:03 »
Dostupnost je ista koliko i kod digitalnih instrumenata. Ne znam odakle si, ali ako si u BG-u ili NS-u, onda je problem rešen. Instrumenata ima u prodavnicama i to više njih. Novi su (što je i najbolje). Ako ne, možeš ih poručiti preko neta, poštar donese... milina, kakav luksuz :)
Digitalni instrument ovde ne bi bio dobar kako rekoh, ali ne samo iz tog razloga, već i zato što je potreban induktivitet u vezi između "Drain"-a i "Source"-a tranzistora... da ne davim o svemu tome, to je ukratko to. Ako imaš elektro radionicu u nekom slučaju i osciloskop, eto solucije, ali nije prenosno.

Misliš kako se manifestuje oluja na instrumentu, ili kod mene u komšiluku?

Što se blizine tiče, pisao sam o tome na forumu. Prevrni moje postove, pa ćeš pronaći i slike. Jedna od stvari jeste pokrivanje malih plastova sena alu folijom (onom kojom se uglavnom pokrivaju pilići u rerni), a zatim zabijanje cevi za skele (obično fi 60mm, dužine 6m), direktno kroz taj plast. Onda čekaš da prođe oluja i pratiš kako se pojavljuju vodilje na vrhu cevi, tj kako se ona elektriše... trenuci pre udarca groma... što se naposletku i desi i to dok stojiš nekoliko metara od plasta.

Jednom prilikom, šok talas (talas koji se stvara naglim širenjem vazduha u okolni prostor zbog vakuuma koji proizvede električna varnica), me je odbacio nekoliko metara unazad, kao da me je udario kamion. Ovo je razlog zašto grom povremeno uništi kuću ili drvo ili bilo šta drugo kroz čega prođe, iako većinom ne dođe do toga, jer u njegovoj blizini nema ničega.

Naravno, jedna napomena za one koji bi voleli da okuse: NIKAKO SE NE IGRATI OVAKVIM EKSPERIMENTIMA!!!

Sledeće što se tiče blizine, jeste igranje Teslinim kalemima (imao sam zadovoljstvo da sagradim najveće na ovom podneblju), sa munjama dužine do 2m i debljine do 20mm. Na ovaj način, munja je toliko blizu, da možeš da je dodirneš. Iako se ove pokazaše drugačijim od prirodnih jer su naizmeniče, dok su prirodne jednosmerne. No, i to je diskutabilno i ne važi u svakom specifičnom slučaju.

U svakom slučaju, samo napred sa gradnjom! :)

Odužih...

Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #6 poslato: 11. Jun 2009. u 22:30 »
Jednostavno radi se o tome da necu da kupim ceo instrument samo radi toga, posto vec imam jedan digitalni :)
Nisam siguran da bih ka kasnije koristio za bilo sta, posto ja tu i tamo sklopim nesto i to je to.

Sad se setih da negde imam nekakav vojni merac...ne znam ni ja cega, jako je osetljiv i na njemu pise nesto tipa "detonator" ili tako nesto :)
Nije mi pri ruci, ali mi se cini da sluzi za merenje provodnosti detonatorskih kablova ili nesto slicno.

Inace, mislio sam kako se manifestuje na instrumentu, pretpostavljam da dolazi do naglog skoka...

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #7 poslato: 12. Jun 2009. u 08:40 »
Na instrumentu se prvo pokazuje kako se elektriše okolina, pa skazaljka metra lagano odlazi u jednu stranu (zavisno od toga kojeg je polariteta naelektrisanje, pa se tako može odrediti i polaritet, tj gde je munja preskočila, sa oblaka na zemlju ili obratno).
Nakon toga, dostiže maksimum, nakon čega dolazi do pojave pražnjenja i odmah zatim igla metra naglo se zabije u drugu stranu i ostaje tu neko vreme, dok se okolina ne razelektriše. U principu - to je to. Sve ostalo su varijacije.
Interesantno je kako varira, dok uređaj stoji u mestu tokom oluje, zato što se konstantno menja jačina polja u voltima po metru i samim time i igla metra pliva tamo-amo.

Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #8 poslato: 15. Jun 2009. u 09:10 »
Ja ovo kao napravio....i to kao radi....tj, meri NESTO, a sta, nemam pojma :)
Antenu predstavlja komad zice, i kada sam ja udaljen na recimo metar od nje, merac miruje.
Kako primicem ruku zici, vrednost ocitavanja se smanjuje i na kraju, ako je uhvatim, merac ode van opsega.
Pokusacu sa vecom antenom, da vidim da li utice na osetljivost.

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #9 poslato: 15. Jun 2009. u 21:17 »
Hoće svakako. Ako ga uzemljiš, još više.

Meri elektrostatički potencijal. Pokušaj sa trljanjem češlja za kosu, ili približavanje TV-u na primer. Takođe, ako hodaš ulicom, prati šta se događa. Za vreme oluje, da ne govorim.

Jedino što ne možeš meriti koliki je potencijal, samo detektovati ga i meriti da li je pozitivan ili negativan potencijal, kao i nivo koliki je spram nečeg drugog.


Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #10 poslato: 16. Jun 2009. u 00:12 »
Nastavio sam da se igram...
Npr. paljenje i gasenje tv-a...skacu brojevi samo tako :)
U svakom slucaju moracu da nabavim neki analogni instrument, imam utisak da je ovaj digitalni jako trom.

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #11 poslato: 17. Jun 2009. u 21:27 »
Možeš ga uspoeriti, tako da bolje odgovara na promene. On je suviše brz, u tome je problem, pa skakuće tamo-amo... stavi jedan elektrolitički kondenzator preko njegovog ulaza da ga usporiš i lakše vidiš promene tj pikove napona.

Mada je analogni najbolji, da.


Van mreže zaraza

  • *
  • Poruke: 354
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #12 poslato: 18. Jun 2009. u 22:03 »
Evo nekih zapazanja...
Primetio sam da je potencijal u vazduhu pri odredjenim uslovima uvek isti, tj. sa manjim oscijacijama.
Dakle, ja sedim za stolom i ne mrdam - on ima odredjenu vrednost.
Ako se pomerim, donesem nesto, prinesem nesto, okinem onim elektricnim upaljacem, potencijal se promeni, ali se vrati na prethodnu vrednost.

Kad promenim "setup", menja se i vrednost za takve okolnosti - i za date je takodje konstantan.

E sad, pitanje za tebe je da li sam u pravu?

Van mreže Nele

  • **
  • Poruke: 1.011
  • Starost: 46
Re: Elektrostatički metar
« Odgovor #13 poslato: 19. Jun 2009. u 10:00 »
Naravno da si u pravu. Ovo iz razloga što postoji normalno električno polje u vazduhu. Svaki, ali svaki predmet koji se nalazi u njemu, remeti to polje, tj čini da se ono povija po obliku tog predmeta. Dakle slično kao kada roniš, pa pokretima izazivaš kovitlace vode oko sebe. Potpuno isto. A čim se smiriš, voda se smiruje oko tebe.

Kretanjem, polje počinje da pravi talase. Prva istraživanja merenja aure tela odnose se na ovo. Dakle nije u pitanju energija tela, već energija okoline, na koju telo ostavlja uticaja. Naravno, kako smo i sami u elektrostatičkom polju, izlazi da smo i sami naelektrisani i to je tačno.
Otud i zaključak da za većinu manifestacija oko sebe smatramo da dolaze iz nas ili da ih generiše nešto posebno. Upravo je suprotno: mi se nalazimo u okeanu energije kojeg smo deo i na koji ostavljamo samo neznatan uticaj. Ovo ide dotle da je i sama svest posledica uticaja okoline, dakle misao se formira na osnovu receptora (pitanje o kokoški i jajetu: šta nastaje prvo - znanje ili iskustvo?) Ali ovo je druga tema.

Dakle tvoj uređaj radi kako treba. On je ekstremno osetljiv na sve takve promene. Čak ćeš možda primetiti da u određenim prostorijama i delovima prostorija, postoji malko čudno ponašanje metra. Ovo iz razloga što oblici sa oštrim ivicama remete polje, pa tako i prostorije u kojima živimo. Oštri uglovi, armature u zidovima, raspored nameštaja itd.

Dalje je potrebno imati drugačiju aparaturu da bi se odredilo tačno šta je pitanju.

Potencijal se nakon nekog vremena vraća na prethodnu vrednost, zato što se okolina smiruje i smiruje i napon u vazduhu koji si poremetio - čime god. Tokom oluja, neće se vraćati tako brzo, pošto je napon ogroman (moraš paziti da ne izgori uređaj), i ostaje naelektrisan na visok potencijal duže vremena.

Drago mi je da se lepo igraš. Ovakve stvarčice su zaista jednostavne za gradnju, a pružaju neverovatno nov uvid u ono o čemu nismo mogli ni sanjati, jednostavnom igrom :)
Uživaj!