В поисках эффективного датчика тонких излучений Опции

[Palvitkab]

если нужно какой то эксперимент провести с катушкой и 7745 , могу сделать - все есть под рукой .
кроме того прочитав это все вспомнил ,что нечто подобное уже начинал готовить ,в частности есть следующий макет : качественно выполненный LC генератор на частоту 5 Mhz , промышленной кварцевый опорник в термостате 5 Mhz , фазовый детектор + ФНЧ и все это на АЦП.

Анди, если не затруднит Вас,
1. измерение экстрасенсорного воздействия датчиком на дрожжах.
2. измерение энергетики генераторов формы датчиком на дрожжах (например пирамиды, АртурМаа и т.п.).
3. измерение воды в пробирке - заряженная, плюсовая, минусовая, дистилированная, из под крана, святая, родниковая.
Спасибо.

[Andy1744]

Анди, если не затруднит Вас,
1. измерение экстрасенсорного воздействия датчиком на дрожжах.
2. измерение энергетики генераторов формы датчиком на дрожжах (например пирамиды, АртурМаа и т.п.).
3. измерение воды в пробирке - заряженная, плюсовая, минусовая, дистилированная, из под крана, святая, родниковая.
Спасибо.

Андрей , я наивно рассчитывал только палец в катушку сунуть

тут серьезная программа изложена , по обязательным мероприятиям месяца на 2 только первый заход.
реально могу попробовать п.3 оценочно , дальше как понравится.

напрягает тема с ЭДС самоиндукции и решение с диодом мне что то не нравится , может кто из специалистов выскажется?

[Xenia]

напрягает тема с ЭДС самоиндукции и решение с диодом мне что то не нравится , может кто из специалистов выскажется?

На переменном токе никакой самоиндукции нет . Точнее говоря, она есть, конечно, но безвредна, т.к. у гармоники нет острых углов. ЭДС самоиндукции опасна тогда, когда через индуктивность долго шел постоянный ток (и поскольку он был постоянным, то не встречал на своем пути реактивного сопротивления индуктивности), а потом его внезапно отключили. В этот момент он тут же перестал быть постоянным, и катушка взбыкнула ЭДСом. В случае же переменного тока изменния происходят в высшей степени плавно, и настолько же плавно индуктивность передает свою нарастающую ЭДС конденсатору.

Ну, а на научном жаргоне можно сказать так, что максмальная ЭДС, развиваемая на индуктивности, прямо пропорциональна первой производной величины тока по времени. При резких включения и отключения постоянногго тока эта производная может быть сколь угодно велика. Тогда как у гармонического колебания производная - такая же гармоника, только сдвинутая по фазе на 90 градусов. А у синуса, как и у косинуса, максимальня производная не превышает единицы (максимум в точке средины подъема или спуска). Они, кстати, потому и называются гармоническими, что движение такого рода совершается без потерь. Т.е. не будь сопротивления среды, то и маятник качался бы вечно и колебательный контур бескочнено долго колебался без подкачки снаружи.

[Xenia]

напрягает тема с ЭДС самоиндукции и решение с диодом мне что то не нравится , может кто из специалистов выскажется?

На переменном токе никакой самоиндукции нет . Точнее говоря, она есть, конечно, но безвредна, т.к. у гармоники нет острых углов. ЭДС самоиндукции опасна тогда, когда через индуктивность долго шел постоянный ток (и поскольку он был постоянным, то не встречал на своем пути реактивного сопротивления индуктивности), а потом его внезапно отключили. В этот момент он тут же перестал быть постоянным, и катушка взбрыкнула ЭДСом. В случае же переменного тока изменения происходят в высшей степени плавно, и настолько же плавно индуктивность передает свою нарастающую ЭДС конденсатору.

Ну, а на научном жаргоне можно сказать так, что максимальная ЭДС, развиваемая на индуктивности, прямо пропорциональна первой производной величины тока по времени. При резких включения и отключения постоянного тока эта производная может быть сколь угодно велика. Тогда как у гармонического колебания производная - такая же гармоника, только сдвинутая по фазе на 90 градусов. А у синуса, как и у косинуса, максимальная производная не превышает единицы (максимум в точке средины подъема или спуска). Они, кстати, потому и называются гармоническими, что движение такого рода совершается без потерь. Т.е. не будь сопротивления среды, то и маятник качался бы вечно, и колебательный контур бесконечно долго колебался без подкачки снаружи.

Короче говоря, на катушках, питаемых переменным током, шунтирующих диодов никогда ее ставят. Диодные шунты - принадлежность исключительно катушек, питаемых постоянным током.


Сообщение отредактировал Xenia - 11.7.2014, 1:02

[Andy1744]

ну гармонические это не про нас . На Exc мало того что прямоугольник , так еще и пачками

попробовал прогнать в эмуляторе эквивалентную схему, однозначного ответа на вопрос не получил - очень многое зависит от импеданса по cin.
но то что имея катушку от строчника ТВС110 (индуктивность на глаз оценил в 10mH) получить выбросы более 10 вольт то это в легкую.

Сообщение отредактировал Andy1744 - 11.7.2014, 7:40

[Palvitkab]

Андрей, а вы пробовали просто измерять разную воду, чисто емкостным датчиком? Есть эффект? Например, взять пустую бутылку от коньяка плоскую, наклеить фольгу с обеих сторон (обкладки конденсатора), и залить обычную воду, потом раствор сахара, и наконец раствор уксуса. А пропорции дозировать, можно график составить концентрация-емкость. (в последствии можно перейти на дрожжи...) Бутылку накрыть кастрюлей от помех по входу C-IN, и кастрюлю соединить с нулем питания. Этим же способом можно попытаться проверить и разную по заряду воду.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 11.7.2014, 10:11

[Xenia]

ну гармонические это не про нас . На Exc мало того что прямоугольник , так еще и пачками

А вот это очень интересно. Я сама осциллографом EXC не смотрела, но частоту считала. Выяснилось, что частота там колеблется, т.е. на кварцованную или от RC-осциллятора не похожа. Причем, ее величина устанавливается, как правило, в момент подачи питания на AD7745, а потом держится примерно на том же уровне. Однажды он вообще включился в зашкале - я взглянула на частоту EXC (она у меня непрерывно мониторится), а там аж за 40 КГц перевалило!

По этому поводу у меня даже возникла идея, ввести поправки к измерениям AD7745 с учетом колебания частоты EXC. Тем более что мне сначала показалось, что между ними обратная зависимость. Т.е. решила сделать пересчет по пропорции на частоту 32000 Гц ровно. Однако ничего из этой затеи не вышло. Во-первых, пересчитывать по пропорции пришлось не само измерение, а с вычетом калибровочного оффсета. А полученный результат не только не показал уменьшения стандартного отклонения, а даже его увеличил. А, во-вторых, расчет корреляции не подтвердил обратно-пропорциональной зависимости. Т.е. корреляция оказалась низкой и от опыта к опыту плохо воспроизводящейся. Вот один из примеров:

Код

Частота EXC vs показания AD7745
EXC                  AD7745
34290  -19.11   3657162 (B7CDCA)   164
34301   -8.11   3656755 (B7CC33)  -243
34338   28.89   3656679 (B7CBE7)  -319
34270  -39.11   3655602 (B7C7B2) -1396
34392   82.89   3659145 (B7D589)  2147
34263  -46.11   3658781 (B7D41D)  1783
34318    8.89   3656435 (B7CAF3)  -563
34247  -62.11   3659524 (B7D704)  2526
34342   32.89   3655631 (B7C7CF) -1367
34220  -89.11   3655493 (B7C745) -1505
34321   11.89   3657388 (B7CEAC)   390
34265  -44.11   3656246 (B7CA36)  -752
34339   29.89   3657911 (B7D0B7)   913
34309   -0.11   3652576 (B7BBE0) -4422
34299  -10.11   3658352 (B7D270)  1354
34354   44.89   3655643 (B7C7DB) -1355
34298  -11.11   3658773 (B7D415)  1775
34402   92.89   3658992 (B7D4F0)  1994
34317    7.89   3658843 (B7D45B)  1845
34240  -69.11   3655494 (B7C746) -1504
34400   90.89   3656958 (B7CCFE)   -40
34365   55.89   3657885 (B7D09D)   887
34318    8.89   3655414 (B7C6F6) -1584
34254  -55.11   3654621 (B7C3DD) -2377
34277  -32.11   3662080 (B7E100)  5082
34377   67.89   3657036 (B7CD4C)    38
34239  -70.11   3654050 (B7C1A2) -2948
34300   -9.11   3656487 (B7CB27)  -511

средние по столбцам 1 и 3:
34309.11        3656998

Сообщение отредактировал Xenia - 11.7.2014, 14:59

[Palvitkab]

Немного о дрожжах... Пекарские дрожжи можно сделать чувствительными к магнитному полю:
http://lenta.ru/news/2012/02/29/compas/
Для этого их надо подкармливать лимоннокислым железом
Что это даст? Возможно чувствительность к интересующим нас полям возрастет, или это будет какой-то пси-генератор, когда на такой раствор будет подаваться частота от катушки или обкладок кондера.

[Palvitkab]

Xenia, может при начальной инициализации у Вас не прописывается регистр CONFIGURATION REGISTER? Address Pointer 0x0A, Default Value 0xA0. В нем частота задается.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 11.7.2014, 13:34

[Andy1744]

Андрей, а вы пробовали просто измерять разную воду, чисто емкостным датчиком? Есть эффект? Например, взять пустую бутылку от коньяка плоскую, наклеить фольгу с обеих сторон (обкладки конденсатора), и залить обычную воду, потом раствор сахара, и наконец раствор уксуса. А пропорции дозировать, можно график составить концентрация-емкость. (в последствии можно перейти на дрожжи...) Бутылку накрыть кастрюлей от помех по входу C-IN, и кастрюлю соединить с нулем питания. Этим же способом можно попытаться проверить и разную по заряду воду.

с водой я достаточно давно пару заходов сделал , и решил что мне пока слабо - слишком все сложно. больше не возвращался , за исключением растворения сахара в воде . это я применяю как один из тестов , хотя с ним тоже есть совершенно не понятный фокус.

[Andy1744]

А вот это очень интересно. Я сама осциллографом EXC не смотрела, но частоту считала. Выяснилось, что частота там колеблется, т.е. на кварцованную или от RC-осциллятора не похожа. Причем, ее величина устанавливается, как правило, в момент подачи питания на AD7745, а потом держится примерно на тот же уровне. Однажды он вообще включился в зашкале - я взглянула на частоту EXC (она у меня непрерывно мониторится), а там аж за 40 КГц перевалило!

По этому поводу у меня даже возникла идея, ввести поправки к измерениям AD7745 с учетом колебания частоты EXC. Тем более что мне сначала показалось, что между ними обратная зависимость. Т.е. решила сделать пересчет по пропорции на частоту 32000 Гц ровно. Однако ничего из этой затеи не вышло. Во-первых, пересчитывать по пропорции пришлось не само измерение, а с вычетом калибровочного оффсета. А полученный результат не только не показал уменьшения стандартного отклонения, а даже его увеличил. А, во-вторых, расчет корреляции не подтвердил обратно-пропорциональной зависимости. Т.е. корреляция оказалась низкой и от опыта к опыту плохо воспроизводящейся.

фундаментально .
вообще чтобы скакала частота ,я не замечал ,хотя и так скрупулезно как вы ,не смотрел. У меня были две крупные партии 7745 , куплены с разницей в 2 года , у первой партии частота была ближе к 34Khz , у второй довольно близко к 32Khz (или наоборот). Сейчас вот у меня еще и 7747 появились у них тоже около 32Khz.

еще оговорюсь по поводу "так еще и пачками" , на самом деле можно и непрерывно , просто я включаю exc только на время измерения .

[Xenia]

Xenia, может при начальной инициализации у Вас не прописывается регистр CONFIGURATION REGISTER? Address Pointer 0x0A, Default Value 0xA0. В нем частота задается.

В регистре конфигурации задается не частота EXC, а время преобразования (чем дольше преобразуешь, тем меньше шум).

А без записи в этот регистр вообще никаких измерений не было бы, поскольку его значение по умолчанию - 0xA0, где конверсия вообще запрещена - и по ёмкости, и по напряжению/температуре.

Сообщение отредактировал Xenia - 11.7.2014, 16:45

[Xenia]

вообще чтобы скакала частота ,я не замечал ,хотя и так скрупулезно как вы ,не смотрел.

Частота EXC не скачет, а "шумит" и дрейфует со временем, как и результат измерения емкости. Именно из-за этого и возникло желание вместо термостатирования вводить поправки на поведение частоты EXC. Т.е. после обнаружения нестабильности частоты EXC первой же мыслью было взвалить именно на нее ответственность за шум и дрейф АЦП. В самом деле, если АЦП измеряет реактивное сопротивление емкости на некоторой частоте, а та частота и поддерживается неточно, и дрейфует со временем, то как можно в таких условиях требовать от АЦП низкого шума и отсутствия дрейфа? Отсюда и идея, что раз уж я не могу стабилизировать частоту EXC, то, по крайней мере, могу ее мониторить и использовать эту информацию для компенсации измеренной величины емкости.

Опять же, зависимость частоты RC-осцилляторов от температуры - вещь всем известная. Именно из-за этого эффекта предпочитают для микроконтроллеров и АЦП ставить внешние кварцевые осцилляторы/генераторы, а на внутренних не работать. Впрочем, 24-разрядный АЦП без кварца - нонсенс, не знаю ни одного такого.

Возникло даже желание самой эту частоту делать и вместо EXC подавать, поскольку 32 КГц - типичная частота, так называемого, часового кварца. А амплитуду ему можно сделать любую с помощью ОУ (о том, что EXC можно через ОУ пропускать, было написано в статье про 3D-томографию), тем самым, заодно выйти из-под ограничения в 20 пФ.

Но, если бы показания АЦП хорошо коррелировали с частотой EXC, то перспективней был бы всё же пересчет, а не стабилизация. Впрочем, мои изыскания не столь "фундаментальны" , поскольку эксперимент был далек от идеала. Вместо емкости у меня стояла лампа 6С17К-В (ВЧ-триод), а надо бы постоянный конденсатор ставить. Частоту EXC я считала за полную 1 секунду, а AD7745 работал в непрерывном режиме (AD7745_CONT_122, 0xF9), да еще я и CHOP в CapSetup загнала (а это еще удлиняет преобразование неизвестно насколько). Однако в любом случае за секунду AD7745 успевает дать не одно измерение, а несколько. Я же мониторю только последнее значение (за данную секунду). А правильнее было бы находить среднее всех измерений, за эту секунду происшедших.

Может быть, вы сами проведете на этот счет более аккуратный эксперимент? Причем, EXCA вы можете по-прежнему включать только на момент измерения, если уж так у вас повелось, но EXCB при этом можно держать включенной всегда, и ее же считать таймером микроконтроллера. К тому же (чем черт не шутит) вдруг именно мониторинг частоты EXC несет информацию о тонких излучениях?

[Palvitkab]

с водой я достаточно давно пару заходов сделал , и решил что мне пока слабо - слишком все сложно. больше не возвращался , за исключением растворения сахара в воде . это я применяю как один из тестов , хотя с ним тоже есть совершенно не понятный фокус.

Да, вы правы. Я сейчас представил плоскую бутылку-конденсатор в виде эквивалентной схемы, получилось 3 последовательных кандера, 2 из которых со стеклянным диэлектриком, а 1 с водяным, естественно, решающую роль играет стекло, а не вода.
Значит, придется с катушкой делать. Жаль LDC1000 имеет пятачки с шагом 0,5мм, придется рисковать и геройствовать, если с AD7745 не получится.

[Xenia]

если нужно какой то эксперимент провести с катушкой и 7745 , могу сделать - все есть под рукой .
кроме того прочитав это все вспомнил ,что нечто подобное уже начинал готовить ,в частности есть следующий макет : качественно выполненный LC генератор на частоту 5 Mhz , промышленной кварцевый опорник в термостате 5 Mhz , фазовый детектор + ФНЧ и все это на АЦП.

Если у вас уже есть макет, то его и надо в первую очередь испытывать, поскольку опыты с измерением индуктивности слишком уж хлопотливы.

На этот счет у меня есть другая идея, легко реализуемая на коленке . Суть ее в том, чтобы измерять не индуктивность, и даже не резонансную частоту контура с ее участием, а ... коэффициент трансформации, т.к. последний тоже зависит от диэлектрической проницаемости сердечника.

Экспериментально это выглядит так. Берут трансформатор типа выходного каскада звука из старых телевизоров. У них в первичной обмотке много витков, а в выходной мало. Я такие еще в детстве использовала, чтобы получить "батарейные" напряжения из сетевого. Из этого трансформатора удаляем сердечник (разбираем пластины). Внимание! После этого его сеть 220 вольт напрямую включать больше нельзя - сгорит! Но можно включить последовательно, чем осветительную лампу (ватт эдак 60). А напряжение вторичной обмотки измерять любым вольтметром, который переменный ток способен мерить.

Если теперь во внутрь той катушки (где раньше сердечник был) вносить разные материалы (в том числе и пробирку с дрожжами), но напряжение во вторичной обмотке будет меняться. Только металл туда не надо сувать.

Вот, собственно, и всё. Простенько и во вкусом .

Сообщение отредактировал Xenia - 13.7.2014, 1:16

[Andy1744]

Если у вас уже есть макет, то его и надо в первую очередь испытывать, поскольку опыты с измерением индуктивности слишком уж хлопотливы.

На этот счет у меня есть другая идея, легко реализуемая на коленке . Суть ее в том, чтобы измерять не индуктивность, и даже не резонансную частоту контура с ее участием, а ... коэффициент трансформации, т.к. последний тоже зависит от диэлектрической проницаемости сердечника.

Экспериментально это выглядит так. Берут трансформатор типа выходного каскада звука из старых телевизоров. У них в первичной обмотке много витков, а в выходной мало. Я такие еще в детстве использовала, чтобы получить "батарейные" напряжения из сетевого. Из этого трансформатора удаляем сердечник (разбираем пластины). Внимание! После этого его сеть 220 вольт напрямую включать больше нельзя - сгорит! Но можно включить последовательно, чем осветительную лампу (ватт эдак 60). А напряжение вторичной обмотки измерять любым вольтметром, который переменный ток способен мерить.

Если теперь во внутрь той катушки (где раньше сердечник был) вносить разные материалы (в том числе и пробирку с дрожжами), но напряжение во вторичной обмотке будет меняться. Только металл туда не надо сувать.

Вот, собственно, и всё. Простенько и во вкусом .

Ксения , я думаю , вы спорить не станете , что любой опыт без применения микроконтроллера превращается в сухую, скучную трату времени ?
а поэтому .... включив раздерганый звуковик (можно ТВК) последовательно с шунтом в розетку , на вторичке мы включим АЦП , или нет , на вторичку мы тоже поставим лампочку , а вот уже с нее будем через фотоумножитель снимать ... Как вам такое развитие вашей идеи?

[Andy1744]

вчера перегоняя брагу подумал ,а ведь действительно интересно отмониторить весь процесс созревания продукта. Сначала набрать статистику по «стандартным» условиям ,а потом начать , так сказать , влиять на процесс … скажем «созревание браги в присутствии сенса АртураМАА» или «влияние изделий Радомира на качество продукта».

Похоже не выветрилось я вообще то продукт сразу с бензином «галоша» смешиваю ,чтобы соблазнов не было , но +8 градусов днем в середине июля …

[Palvitkab]

Пробовал опыт с водой и трансом. Сечение 30х24, высота 35. Какой то самодельный транс сетевой. Вторичных обмоток 3, 2 по 5в, третья 250в. Последовательно с первичкой лампочка 75 Вт. Напряжение на высоковольтной вторичке 3,1в, устанавливаю пузырек с водой - те же 3,1в, кладу поваренной соли и делаю насыщенный раствор - напряжение не изменилось. Измерял бытовым тестером DT838. Вставлял отвертку - напряжение возрастало до 4,5в.
У Доронина "Физика океана" прочел что магнитная проницаемость воды не зависит от концентрации солей (тогда вообще не понятно, как работал прибор АлексПал).
http://bookzie.com/book_540_glava_49_6.1._...ie_ehlektr.html
Возможно более прецизионные методы выявят разницу, в более младших разрядах.
...
все же лучше было бы измерять диэлектрическую проницаемость, вот она то сильно зависит от концентрации солей. Пока думаю как сделать сосуд-конденсатор. Обкладками будут 2 крашенные стальные пластинки, от профнастила, там покрытие микронное, воды не боится, поэтому слой воды, обладающий меньшей емкостью, будет сильнее влиять на показания.


Сообщение отредактировал Palvitkab - 13.7.2014, 14:54

[Xenia]

Ксения , я думаю , вы спорить не станете , что любой опыт без применения микроконтроллера превращается в сухую, скучную трату времени ?
а поэтому .... включив раздерганый звуковик (можно ТВК) последовательно с шунтом в розетку , на вторичке мы включим АЦП , или нет , на вторичку мы тоже поставим лампочку , а вот уже с нее будем через фотоумножитель снимать ... Как вам такое развитие вашей идеи?

Честно говоря, меня ваша реакция удивила. Я предложила альтернативный способ измерения магнитной проницаемости, да еще и легко доступный, поскольку не требует изготовления сложных электронных схем на печатном монтаже.

А микроконтроллер, если уж на то пошло, есть уже в том самом цифровом вольтметре, т.к. иначе он бы не смог показывать цифры на дисплее. Вот вы, положим, запрограммируете свой STM32F на эту задачу, оцифруете, усредните и выведете результат на дисплей. И чем это число будет существенно отличаться от показания того же цифрового вольтметра? Да ничем!

Микроконтроллер с интерфейсами остро необходим, когда надо мониторить какую-то величину в течение какого-то (особенно длительного) времени и записывать эти показания. А когда требуется узнать разницу между двумя пробирками/образцами, то мониторинг не требуется.

В конце концов, я подала лишь идею измерения магнитной проницаемости, не требующий резонанса, и в этом ее соль. При этом усложнять аппаратное оформление эксперимента я никому не мешаю и никого от этого не отговариваю. Если хотите, то можно использовать не 50 Гц от бытовой сети, а собрать стабилизированный кварцем генератор ВЧ с калиброванной амплитудой. А выходное напряжение выпрямлять высокочастотным диодом, фильтровать и измерять высокоточным АЦП, сопряженным с микроконтроллером. И мониторить эту величину можно, если есть на то желание.

Я же, понимая, что на высоких частотах возникнут дополнительные трудности, а магнитная проницаемость от частоты не зависит, решила, что и промышленной частоты 50 Гц будет вполне достаточно, тем более что в сети частота и напряжение не отклоняются больше, чем на 1%. А измеряемые эффекты и не должны быть слишком малы, т.к. иначе у нас получится не измерение, а генератор случайных чисел. Ведь, едва ли кто-то способен получить навеску дрожжей точнее 1%, с учетом того, что в продажных дрожжах содержание влаги колеблется в гораздо больших пределах, а сами дрожжи содержат посторонние примеси и разное число уцелевших от заморозки особей.

Сообщение отредактировал Xenia - 13.7.2014, 15:49

[Xenia]

... устанавливаю пузырек с водой - те же 3,1в, кладу поваренной соли и делаю насыщенный раствор - напряжение не изменилось. Измерял бытовым тестером DT838. Вставлял отвертку - напряжение возрастало до 4,5в.
У Доронина "Физика океана" прочел что магнитная проницаемость воды не зависит от концентрации солей (тогда вообще не понятно, как работал прибор АлексПал).
http://bookzie.com/book_540_glava_49_6.1._...ie_ehlektr.html
Возможно более прецизионные методы выявят разницу, в более младших разрядах.

Полагаю, что Palvitkab и Доронин правы, а АлексПал неправ . Лезем справочник по магнитной проницаемости и в нем читаем:

Вакуум - 1 (если его величину магнитной проницаемости принять за единицу)
Воздух - 1.00000037
Вода - 0.999992
Дерево - 1.00000043
Медь - 0.999994 (!)
Сталь - 100
Пермаллой - 8000

Как видно из таблицы, магнитная проницаемость значимо отличается от единицы (вакуума) лишь у ферромагнетиков, тогда как между подавляющим числом прочих веществ разница ничтожна. И если даже медный брус (!) отличается от вакуума по магнитной проницаемости всего лишь в шестом знаке после запятой, то о каких дрожжах тут может идти речь?

Поднятие чувствительности тоже не панацея, т.к. там измеритель уже превращается в генератор случайных чисел, когда миллионные доли измеряемой величины живут своей жизнью.

Сообщение отредактировал Xenia - 13.7.2014, 16:18