Делаем торсиметр, Реинжиниринг ТСМ-030, ТСМ-021 Опции

[Andy1744]

вот мой вариант "затвора". иногда от него есть польза.
в паузах между измерениями на затвор VT1 подается импульс.
 d_stat_04.jpg ( 9,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 53


 Датчик_плюс_затвор_003.PNG ( 363,82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 45

[Anker]

Предположительно конденсатор необходимо вращать ...

Ваши рассуждения совершенно верны, но вращение - далеко не единственный способ. Использовать вращение датчика - это всё равно как слушать тиканье ручных часов лежащих на капоте грохочущего трактора.Сам привод создат своё поле вращения, помеха от двигателя да и плюс механические воздействия. Датчик торсметра -очень чувствительный элемент, откликающийся на всё - даже на громкий звук. Не то чтобы его перемещать - дышать нельзя в его сторону.
Какой же выход? Простая аналогия - электроскоп. Пока он неподвижен относительно заряженного тела, он ничего не покажет. Нужно его перемещать отностиельно тела, либо тело относительно него, без разницы. А если нельзя перемещать ни то ни другое- промодулируйте поле! Например, вращающейся экранирующей шторкой. Получится электрометр с механическим модулятором. Помимо отсутствия перемещения датчика появляется другой огромный плюс - возможность применения синхронного детектирования. Если вы знаете частоту модуляции шторки, то можете с той же частотой детектировать сигнал, даже если помехи превышают его в разы!
Таким образом, для торсметра функцию модулятора выполняет затвор прибора. И ничего не надо вращать или качать.

[Andy1744]

Anker , все забываю вас спросить ,а поясните идею "Но лучше один датчик с переключением на два или более каналов." это как? просто с нескольких датчиков в одном месте, последовательно или по иному алгоритму сигнал собирать?

Сообщение отредактировал Andy1744 - 9.6.2011, 14:21

[Anker]

Имеются разные базовые,принципиальные подходы к реализации прибора.

например,всего один датчик непрерывно регистрирует сигнал (Шкатовский "ореол") -его нужно жёстко термостатировать, организовать прецизионное питание, и.т.д. Позволяет вести непрерывный мониторинг среды, объекта.

Другой вариант - дифференциальный измеритель. Берём 2 одинаковых датчика, обеспечиваем тепловой контакт и общее питание. Получаем 2-х канальный измеритель (Шкатовский ТСМ с ортогональными ёлочками). Требования к термостатированию и питанию тут уже не такие жёсткие - ведь все помехи от тепловых перепадов и пульсаций питания синфазны и не нарушают настройки прибора, а вот полезный сигнал - противофазен. Такой прибор может работать в непрерывном режиме, или импульсном.

Наконец, третий вариант - один датчик , но с комутацией информационного сигнала то на нейтральный объект (привязка к нулю) то на измеряемый объект (Шкатовский SADAF). Возможен только импульсный режим работы. Низкие требования к термостабилизации и качеству питания - так как переключение между интервалом привязки и интервалом замера происходит мгновенно, на датчик не успеет подействовать ни перепад температуры, ни изменение питания. Результат измерения - дифференциальный (разность между первым и вторым импульсом).

Для второго и третьего варианта возможно использовать вместо нейтрального объекта привязки словесное указание или задачу, написанное на бумаге, или набранное на экране монитора.
Ферштейн?

[Andy1744]

Ферштейн?

ага яволь
интерес вызван тем что я решил позаниматься КМОП датчиком (схема на 4011) и датчиком на конденсаторе по схеме ув. bes , поскольку у них (у этих датчиков) всего один полезный сигнал , то могу их повесить на прибор по нескольку штук , вот думал может как по интересней это сделать ,а не просто со всех писать в паралель. хочу провести эксперименты аналогичные с датчиком на кварце и по сравнивать.

[Anker]

интерес вызван тем что я решил позаниматься КМОП датчиком (схема на 4011) и датчиком на конденсаторе по схеме ув. bes , поскольку у них (у этих датчиков) всего один полезный сигнал

У любого датчика всего один полезный сигнал:) И любой из датчиков можно применить в любом типе прибора.

[Andy1744]

Привет коллеги.
Изготовил комплекты новых датчиков : на КМОП микросхеме (схему прикладываю) – полезный сигнал частота , и по конденсаторный по схеме товарища bes (конденсатор танталовый для поверхностного монтажа тип solid tantal T491 22uf 16v).
Первые эксперименты просто на суточный тренд в сравнении с более мение изученным датчиком на кварц (схема Anker) , КМОП четверо суток в пустом «чистом» помещении , датчик bes сутки .
По датчику КМОП. Выявлено полное соответствие суточных трендов с кварцем. Один из графиков прилагаю.
 da_kmop_1206.png ( 34,6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 39

12-13 июня был особенно сильный всплеск на порядок сильнее обычного .
На верхнем графике датчик на кварце , на нижнем два датчика КМОП , все три в одном помещении разнесены на расстояние 3-4 метра.
Обычно по суткам экстремум располагается либо после полуночи , либо после 12-00 днем. По трем наблюдениям солнечных и лунных затмений экстремум всегда совпадал с событием , вот старый график с датчика на кварце , солнечное затмение 4 января 2011.

 0401.JPG ( 52,97 килобайт ) Кол-во скачиваний: 14

Больше пока ничего с КМОП датчиком не делал.
По датчику уважаемого bes. Я понял что промахнулся либо со слишком большим номиналом капа, либо с малым К усилителя , либо параллельный резистор подобрать нужно , одним словом чувствительность мала. Однако вот запись его реакции на возмущение ,я бы сказал типичная. Условия : датчик отлежал сутки в «чистом» месте , при этом регистрировался небольшой положительный сигнал , далее помещен на несколько часов в геопатогенную зону - сигнал постепенно вышел в ноль , далее в ГПЗ , рядом с датчиком был помещен органит примерно на час. Вот график с датчика , начало записи – помещение органита в ГПЗ . Видно что примерно через 7 минут появился положительный сигнал , который присутствовал примерно 30 минут после чего пропал , при этом органит я не убирал до конца эксперимента.
 0614_bes_organit.bmp ( 375,12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 28

[Andy1744]

забыл приложить схему КМОП
 kmop.PNG ( 16,84 килобайт ) Кол-во скачиваний: 52


С ув. Энди.

[Anker]

Хороший результат. Удачная мысль использовать одновременно 2 датчика. Хотелось бы узнать, какие меры предпринимались для термостатирования КМОП-датчиков.
В качестве эксперимента попробуйте поместить вращающееся тело вблизи одного из датчиков и сравнить график относительно второго. По возможности покажите результат опыта.

[Andy1744]

Хотелось бы узнать, какие меры предпринимались для термостатирования КМОП-датчиков.
В качестве эксперимента попробуйте поместить вращающееся тело вблизи одного из датчиков и сравнить график относительно второго. По возможности покажите результат опыта.

термостатирование только пассивное , картонная трубка с датчиком обмотана в 4-5 слоев подложкой под ламинат , далее несколько слоев фольги и сверху слой специализированного термоизоляционного материала. я понимаю что такие меры , ровно как и контроль температуры до 0.4C , не достаточны для того чтобы уверенно говорить о суточных трендах , но для измерений занимающих 1-2 часа в закрытом помещении этого достаточно.
более того у меня есть записи когда температура на улице менялась резко на 10-15 градусов , что неизбежно вызывало перепады в градус и больше внутри датчика , так вот часть экстремумов суточной функции коррелировала с изменением температуры ,а часть нет , в общем сутки это пока так для информации.

эксперимент с телом вращения проделаю на днях , сегодня лунное затмение обмерю.

[Гость DrMax *]

Спасибо за ваши опыты.. к сожалению пока присоединиться не могу..

[Anker]

термостатирование только пассивное

А какова роль установленного на датчике терморезистора- он пока ещё не задействован?

далее несколько слоев фольги

Фольга конечно, заземлена?

часть экстремумов суточной функции коррелировала с изменением температуры ,а часть нет , в общем сутки это пока так для информации.

Было бы здорово посмотреть на графике колебания частоты датчика за несколько суток измерения, причём чтобы на горизонтальной оси были отметки времени начала новых суток, чтобы хоть как-то ориентироваться.

эксперимент с телом вращения проделаю на днях , сегодня лунное затмение обмерю

.
Удачных опытов!

[bes]

Уважаемый Andy1744
Прочитал Ваши посты с датчиком из конденсатора и решил кое что разъяснить. Может это Вам поможет.
Схему усилителя Вы видели.
Конденсатор, который я взял примерно 2мкф на 35 вольт. На нем написано: 106 16х 533. Я перебрал несколько лет наза с десяток разных кондеров и этот оказался наиболее чувствительный.
Усидение усилителя 1250.
Параллельно конденсатору стоит набор сопротивлений на 11 мегом.
Питаением подбирал условия работы микросхемы по наименьшей величине шума. Это около 5-7вольт Х 2.
На моих графиках по Y дана величина напряжения на выходе усилителя.
PS/ Забыл добавить. Принцип выбора конденсатора. Напряжение должно быть повыше. А емкость в прделах 1-2.5мкф.
Мне казалось, что я написал тогда достаточно понятно, как работает конденсатор в качестве датчика. Но вероятно, надо что-то добавить к той информации.
Успехов. С ув. Bes/

Сообщение отредактировал bes - 15.6.2011, 20:43

[Andy1744]

А какова роль установленного на датчике терморезистора- он пока ещё не задействован?

Фольга конечно, заземлена?

Было бы здорово посмотреть на графике колебания частоты датчика за несколько суток измерения, причём чтобы на горизонтальной оси были отметки времени начала новых суток, чтобы хоть как-то ориентироваться.
.
Удачных опытов!

терморезистор для контроля температуры , ее и напряжение питания я записываю параллельно с сигналом датчика ,чтобы при анализе записи учитывать возможное влияние этих факторов. почти на всех графиках что я тут выкладывал кривая температуры зеленая , кое где подписано буквой 'T'

да фольга заземлена

могу записать к примеру неделю , какой датчик интересует?

[Andy1744]

Уважаемый Andy1744
Прочитал Ваши посты с датчиком из конденсатора и решил кое что разъяснить. Может это Вам поможет.
Схему усилителя Вы видели.
Конденсатор, который я взял примерно 2мкф на 35 вольт. На нем написано: 106 16х 533. Я перебрал несколько лет наза с десяток разных кондеров и этот оказался наиболее чувствительный.
Усидение усилителя 1250.
Параллельно конденсатору стоит набор сопротивлений на 11 мегом.
Питаением подбирал условия работы микросхемы по наименьшей величине шума. Это около 5-7вольт Х 2.
На моих графиках по Y дана величина напряжения на выходе усилителя.
PS/ Забыл добавить. Принцип выбора конденсатора. Напряжение должно быть повыше. А емкость в прделах 1-2.5мкф.
Мне казалось, что я написал тогда достаточно понятно, как работает конденсатор в качестве датчика. Но вероятно, надо что-то добавить к той информации.
Успехов. С ув. Bes/

Здравствуйте Bes
спасибо за конкретные подсказки , изготовлю еще один экземпляр и более внимательно по сравниваю разные варианты.
с ув. Энди.

[Anker]

могу записать к примеру неделю , какой датчик интересует?

Интересуют показания полупроводникового КМОП - датчика, ещё лучше, если два одновременно, регистрировать несколько дней с отметками начала новых суток. Хочется выяснить точность повторения цикла суточного колебания сигнала датчика.
Следующий этап - если сигнал внешних глобальных воздействий на оба датчика примерно одинаков, суммировать сигнал одного датчика с проинвертированным сигналом другого. Тоесть, получить дифференциальный измеритель не реагирующий на синфазные помехи.
Следующий этап - произвести эксперименты с воздействием на один из датчиков полем тела вращения.

[Гость DrMax *]

А можно интересно изготовить коробочку для датчика из жести или фольгированого стеклотекстолита?

[Anker]

Для корпуса датчика идеально подойдёт небольшой термос с двойной металлической колбой.

Прикрепленные файлы

 Термос.JPG ( 86,1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 10

 

[Andy1744]

А можно интересно изготовить коробочку для датчика из жести или фольгированого стеклотекстолита?

думаю можно из жести , а из стеклотекстолита экран я бы делать не стал , он сам излучает серое , хотя вот платы для тех же датчиков я из него делаю.
во общем с начала лучше бы без него.

[Andy1744]

Интересуют показания полупроводникового КМОП - датчика, ещё лучше, если два одновременно, регистрировать несколько дней с отметками начала новых суток. Хочется выяснить точность повторения цикла суточного колебания сигнала датчика.
Следующий этап - если сигнал внешних глобальных воздействий на оба датчика примерно одинаков, суммировать сигнал одного датчика с проинвертированным сигналом другого. Тоесть, получить дифференциальный измеритель не реагирующий на синфазные помехи.
Следующий этап - произвести эксперименты с воздействием на один из датчиков полем тела вращения.

хорошо я сделаю , могу просто исходник данных выслать как нужно так и обработаете.

на ночь ставил на запись два датчика по вашей схеме (обозначен как DA17000) ,и датчик bes . в последнем увеличил K примерно до 1200 ,и увеличил резистор в паралели с капом до 5 мом , кап оставил прежний 22uf16v (хоть до меня на конец ,и дошла суть рекомендаций по выбору номинала и вольтажа ,другого не было под рукой)
 1506_bes_da17_1.png ( 41,42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 22

затмение примерно обозначено зеленой линией.

пересмотрел кучу прежних записей с разных датчиков , не нравится мне как работает контроль температуры ,который организован на KTY83-120 . суть претензий в том что периодически этот градусник в каком то из датчиков вдруг начинает казать скачки температуры в 1-3 градуса что само по себе не правдоподобно , и при этом с других датчиков в этом же помещении все чисто. Хочу попробовать другой элемент для контроля температуры , у кого есть опыт посоветуйте. Мне желательно напряжение на выходе , хотя и переделать вплоть до I2C интерфейса.

Сообщение отредактировал Andy1744 - 16.6.2011, 12:52