В поисках эффективного датчика тонких излучений Опции

[Andy1744]

А даташит на 176КТ3 мне именно затем и нужен, чтобы посмотреть до какой частоты он тянет.

а таких микросхем и не бывает (176КТ3), Андрей видимо ошибся 176 была только КТ1 , а КТ3 уже 561 и 1561 . и потом у 176 про быстродействие писали весьма мутно , предпочитая ссылаться на зависимость от напряжения питания .

проще отдаться расхожему мнению что 176 это CD4xxx , 561 это CD4xxxA , и 1561 это CD4xxxB и смотреть соответствующие datasheets

[Palvitkab]

Скажите, а отчего на первом этаже вы используете диодный детектор, а на втором решили применить синхронный?

Диодный на малых сигналах не пропускает, и у него АЧХ нелинейная, а для образцового витка и диодный сойдет, сигнал там постоянной амплитуды.
Я конечно, виноват, не дал пояснения к структурке, вечно тороплюсь, времени в обрез, тут пять минут, там секунда...
Короче, нижняя часть, которая с медным контуром, это для того чтобы отвязаться от возможной нестабильности возбуждающего сигнала, а эта возможная нестабильность может быть следствием комнатных температурных вариаций, там цепочка идет от звуковой платы компа, через усилитель на TDA. Это не я придумал, из патента какого то вытащил.

И не боязно вам, когда детектируемый сигнал проходит столько трансформаторов, а синхросигнал идет напрямую?

Вот это я не знаю, ну ежели что, сделаю линию задержки, на логике.

P.S. Даташитиком на 176КТ3 не угостите ли? И то мне так и не удалось нигде его добыть.

Я их вечно путаю, 176, 561, 564 серию... КМОПы...

[Palvitkab]

http://www.cedmagic.com/tech-info/data/cd4016.pdf

Андрей , у вас опечатка с моей подачи , он не инструментальный ,а измерительный. Ну и два пред усилителя не удачное решение - сразу на вход измерительного.

Но главное, не в названии, мы друг друга поняли, и это главное. Измеряет разницу потенциалов между 2мя точками. Тут мне ваша идея понравилась, и я ее сразу принял, так как решил не дать шанса для синфазных паразитных сигналов.
У меня уже есть готовый, собранный на трех УД1208, с тщательно подобранными резисторами. Но у УД12 КОСС хуже чем у INA и УД17, уровень шумов больше, и входной ток больше чем у УД17, и он на большой плате разведен, поэтому я применил предусилители с Ку=100, и расположу их совсем рядышком, привязав к приемному трансформатору изолентой, экранировав и усилители, и обмотку, то есть максимум 1см будет кабель от транса на усилитель. Усилив сигнал с катушек, я получу очень малые шумы, и сразу на "инструментальный усилитель" свой.

....
Сегодня перемотал приемную катушку, сделал 800 витков, с отводом посередине, проверил на балансировку тестером, домотал 3 недостающие витка потом. И сделал 2 платки маленькие - предусилители 3х2см каждая. Чтоб зашкалило от щепотки соли, и на деятельность водных биоорганизмов нормально реагировало.
....
Да, еще, подумав, решил отказаться от применения полосового фильтра (ну или избирательного усилителя, как оказалось впоследствии в промышленном варианте кондуктометра), ведь НЧ - это то что нам нужно, то что мы измеряем, а ВЧ и так сгладится на фильтре детектора.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 2.8.2014, 20:21

[Xenia]

Диодный на малых сигналах не пропускает, и у него АЧХ нелинейная, а для образцового витка и диодный сойдет, сигнал там постоянной амплитуды.

Так вы же его вроде усилили.

Я конечно, виноват, не дал пояснения к структурке, вечно тороплюсь, времени в обрез, тут пять минут, там секунда...

Основное и так понятно без слов. Схема - наилучшее разъяснение.

Вот это я не знаю, ну ежели что, сделаю линию задержки, на логике.

Чем линию задержки городить, почему бы вам не взять синхросигнал с нижнего этажа? Скажем, с места перед диодным детектором, сразу после 140УД1208? Там и амплитуда достаточная, и сигнал тоже два трансформатора прошел.

А за синхросигнал я потому зацепилась, что рассогласование фазы может послужить причиной тому, что детектирумый сигнал выглядит слабым (вы на это сами пожаловались). Тогда как на самом деле он может быть не слаб, а зарезаться синхронным детектором. И вообще, не плохо было бы посмотреть двулучевым осциллографом одновременно на сигнал, поступающий в синхронный детектор, и на сам синхросигнал.

Сообщение отредактировал Xenia - 2.8.2014, 20:39

[Palvitkab]

Чем линию задержки городить, почему бы вам не взять синхросигнал с нижнего этажа? Скажем, с места перед диодным детектором, сразу после 140УД1208? Там и амплитуда достаточная, и сигнал тоже два трансформатора прошел.

Линия задержки делается элементарно.

По поводу трансформаторной развязки генера и детектора - это можно сделать, но не факт что фазы будут совмещены.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 8.8.2014, 14:51

[Palvitkab]

Вовсе нет. Это тонкий силиконовый шланг/трубка, заполняемая медицинским шприцом. Может быть, годится что-то из катетеров, продаваемых в аптеках. У них и диаметр таков, что плотно одеваются на шприц вместо иглы.

Тем не менее, вам едва ли стоит оборачивать "водопровод" несколько раз вокруг сердечника, даже если гибкий материал это позволит, поскольку пропорционально увеличению числа витков будет возрастать и длина пути, а, стало быть, и расти сопротивление. Т.е. многого на этом вы не выиграете.

Лично мне больше по душе ваша первоначальная идея с трансформаторами на тороидальных сердечниках, т.к. у них меньше потери энергии на рассеивание. Да и "водопровод" очень симпатично смотрится, будучи пропущенным сквозь тороидальное кольцо. Можно было бы пойти еще дальше, нанизав на него несколько тороидальных колец, а обмотку распределив между ними (но тут обязательно следует соблюсти условие, чтобы обмотки на всех кольцах мотались в одну сторону и соответствующим образом последовательно между собой соединялись). Такое решение было бы более эффективным, чем обматывать "водопроводом" сердечник.

Впрочем, к первичному трансформатору особых претензий нет, т.к. мощность он получает достаточную. А вот вторичный трансформатор нужно срочно уменьшать в размерах, т.к. в нем слишком уж много железа на тот хиленький ток, который протекает через пол витка "водопровода".

Ксения. Если например взять несколько колец и склеить их в трубу, получится что вдоль водяного витка размер сечения будет длиннее, чем поперек. Если же взять аналогичное сечение, но квадратной формы, например, взять кольцо побольше размером, в каком из двух приведенных случаев кпд будет больше? Вроде бы как с увеличением числа маленьких трансформаторов общая масса железа тоже растет, а ток хиленький для его раскачки. Или тут действует принцип - чем более компактно расположен сердечник к виткам, тем выше кпд, то есть сердечник неидеальный, имеет магнитное сопротивление, и кольцевые силовые линии магнитного поля должны иметь минимальную длину, то есть надо стремиться, чтобы длина сечения сердечника вдоль витка была много больше чем поперек витка?
Еще скажите пожалуйста ферриты нужно брать с максимальной магнитной проницаемостью, которая только есть?

Сообщение отредактировал Palvitkab - 25.8.2014, 9:06

[Xenia]

Ксения. Если например взять несколько колец и склеить их в трубу, получится что вдоль водяного витка размер сечения будет длиннее, чем поперек. Если же взять аналогичное сечение, но квадратной формы, например, взять кольцо побольше размером, в каком из двух приведенных случаев кпд будет больше? Вроде бы как с увеличением числа маленьких трансформаторов общая масса железа тоже растет, а ток хиленький для его раскачки. Или тут действует принцип - чем более компактно расположен сердечник к виткам, тем выше кпд, то есть сердечник неидеальный, имеет магнитное сопротивление, и кольцевые силовые линии магнитного поля должны иметь минимальную длину, то есть надо стремиться, чтобы длина сечения сердечника вдоль витка была много больше чем поперек витка?

Зачем квадратного сечения? Лично я квадратных ферритовых "колец" никогда не видела. Да и мне, так же, как и вам, тоже кажется, что будет лучше, если трубка водопровода будет сильнее прилегать к сердечнику, т.е. иметь с ним меньший зазор. А зазор меньше с сердечиком из колец, а не из квадратов.

Еще скажите пожалуйста ферриты нужно брать с максимальной магнитной проницаемостью, которая только есть?

Не думаю, что тут это принципиально. Сердечники с высокой магнитной проницаемостью нужны, главным образом, затем, чтобы снизить габариты сердечника при той же самой мощности трансформатора. Т.е. преследуют цель избежать насыщения сердечника магнитным потоком. А у вас магнитный поток "хилый", а потому и нет ни малейшей опасности, что он окажется способным насытить магнитопровод.

Фактически, второй из ваших трансформаторов - типичный "трансформатор тока":

Про них в интернете очень много всевозможной информации. Но из того, что я бегло проглядела, железо для магнитопровода выбирают все-таки качественное, хотя я себя словила на мысли намотать обмотку вообще без сердечника - на бумажной гильзе/трубке (только не вокруг, а вдоль ее).

Сообщение отредактировал Xenia - 26.8.2014, 1:16

[exquisitus]

круто антенны обнаружения человеческого поле. легко сделать в домашних условиях
(google translate, excuse my russian )


cool antenna detecting persons

[Palvitkab]

Зачем квадратного сечения? Лично я квадратных ферритовых "колец" никогда не видела. Да и мне, так же, как и вам, тоже кажется, что будет лучше, если трубка водопровода будет сильнее прилегать к сердечнику, т.е. иметь с ним меньший зазор. А зазор меньше с сердечиком из колец, а не из квадратов.


Не думаю, что тут это принципиально. Сердечники с высокой магнитной проницаемостью нужны, главным образом, затем, чтобы снизить габариты сердечника при той же самой мощности трансформатора. Т.е. преследуют цель избежать насыщения сердечника магнитным потоком. А у вас магнитный поток "хилый", а потому и нет ни малейшей опасности, что он окажется способным насытить магнитопровод.

Фактически, второй из ваших трансформаторов - типичный "трансформатор тока":

Про них в интернете очень много всевозможной информации. Но из того, что я бегло проглядела, железо для магнитопровода выбирают все-таки качественное, хотя я себя словила на мысли намотать обмотку вообще без сердечника - на бумажной гильзе/трубке (только не вокруг, а вдоль ее).

Ксения, вы меня не правильно поняли, что под сечением я понимаю. Давайте приведем аналогию с полукруглой краковской колбасой. По форме она как буква С. Но если колбасу порезать на кусочки, то ее сечением будет круг. Вот ферритовое кольцо по форме - кольцо, если ферритовое кольцо также порезать, как и колбасу, то будет прямоугольник или квадрат, а так конечно, по форме кольцо - круглое, внутри него круглая пустота (которая будет заполнена таким же круглым шлангом, который в сечении кстати - кольцо, но это к слову).
Мой главный вопрос заключался в следующем:
1. в выборе самого размера сердечника, делать ли его просторным, чтобы трубка с водой свободно болталась внутри, или же делать маленьким, чтобы трубка вплотную втискивалась, так как это разные частные случаи величины магнитного потока внутри ферритового кольца ввиду наличия некоторого сопротивления прохождения магнитного тока в толще кольца вследствие неидеальности материала феррита (по аналогии с электрическим током, где обычный медный провод - это некоторое сопротивление). Я может и не прав, но думаю от этого зависит КПД трансформации.
То есть, другими словами, есть ли разница в КПД трансформаторов, если площадь сечения одинаковая но первый сделан из одного большого ферриторого кольца (и водяная трубка свободно болтается внутри), а второй набран из нескольких маленьких (и водяная трубка вплотную втиснута в кольцо).
2. будет ли толк от того, что я установлю последовательно несколько ПРИЁМНЫХ колец подряд, словно бы сделаю длинную трубку ферритовую, вроде бы напряжение увеличится, но ТОК в каждом из колец уменьшится пропорционально их количеству, если они будут соединены последовательно, так как ток внутри водяного витка ПОСТОЯНЕН, и зависит от магнитного потока передающего трансформатора и сопротивления воды, в моей трубке, я тестером померил - 100 кОм.
....
Немного про свои подвижки. На выходе приемного транса поставил INA118P, в экране (баночка вазелина), с соблюдением всех требований построения, то есть отдельно сигнальная земля, отдельно "питальная земля", провода до транса в экране, длина около 7 см. Водяной виток удлинил, расстояние между трансами - увеличил на 10 см, арматуру шпилечную заземлил. После INA пара каскадов на УД17, детектор на германиевом диоде Д18, повторитель на УД12, результат пока нулевой, вот грешу сейчас на трансы... думаю в них большие потери...
....
сейчас подумал, а ведь надо было сделать небольшой расчет, а что же я ожидаю на выходе... Надо померить ток в первичке передающего транса, после TDA2005, с учетом КПД обычных трансов около 40%, рассчитать что у меня во вторичке приемного транса, с учетом сопротивления водяного витка 100кОм, а то я намотал 800 витков, а ток наверно очень маленький, вот INA и не ловит. Надо сравнить с паспортным значением для INA. Как бы не пришлось 800 витков заменить на 10 витков толстой шинкой, да на колечках от БП компа, что не может не радовать.
...
Пока "ловит" только если параллельно водяному витку закольцевать медный провод. Реагирует на включение-выключение освещения в комнате поднятием и спадом графика. Да, еще вот что, помехи резко снизились, когда убрал электролитические конденсаторы между каскадами усиления (4,7 мкф), просто напрямую сделал, смещение нуля не заметил. ...

Сообщение отредактировал Palvitkab - 26.8.2014, 9:51

[Palvitkab]

Измерил напряжение после TDA - 1,7в, ток 24 мА.
Уменьшил кол-во витков первички передающенго транса, почти в 10 раз, напряжение 1,7в, ток 200мА.
Провел по пути водяного контура контур медный, напряжение на нем 0,035в
Последовательно с медным контуром соединил резистор 1,2кОм, получил ток 0,02мА.
Следовательно, если водяной виток имеет сопротивление 100кОм, то ток в нем будет 0,35мкА, а напряжение 0,035в.
Получается, что желательно, на вторичке приемного транса получить такое же примерно соотношение напряжения и тока.

[Xenia]

Ксения, вы меня не правильно поняли, что под сечением я понимаю. Давайте приведем аналогию с полукруглой краковской колбасой. По форме она как буква С. Но если колбасу порезать на кусочки, то ее сечением будет круг. Вот ферритовое кольцо по форме - кольцо, если ферритовое кольцо также порезать, как и колбасу, то будет прямоугольник или квадрат, а так конечно, по форме кольцо - круглое, внутри него круглая пустота (которая будет заполнена таким же круглым шлангом, который в сечении кстати - кольцо, но это к слову).

Я полагаю, что больше КПД будет не у краковской колбасы (геометрический тороид), а у порезанного на части (по высоте) полого цилиндра. И причина этого - более плотное прилегание магнитопровода к водяной трубке.

1. в выборе самого размера сердечника, делать ли его просторным, чтобы трубка с водой свободно болталась внутри, или же делать маленьким, чтобы трубка вплотную втискивалась... То есть, другими словами, есть ли разница в КПД трансформаторов, если площадь сечения одинаковая но первый сделан из одного большого ферритового кольца (и водяная трубка свободно болтается внутри), а второй набран из нескольких маленьких (и водяная трубка вплотную втиснута в кольцо).

Лучше, если будет много маленьких, плотно охватывающих трубку. Дело тут в том, что эл. ток, проходящий по прямому проводу (пока без сердечника), создает вокруг себя круговое магнитное поле. Однако, чем дальше от провода, чем это поле слабее. Например, если мы разместим вокруг провода стальной обруч с размерами, как у хулла-хупа, то в нем едва ли возникнет заметный магнитный поток, поскольку такой магнитопровод находится слишком далеко от источника магнитного поля. Т.е. магнитное поле нашего провода просто не дотянется до этого обруча. Именно поэтому будет тем лучше, чем ближе к трубке прилегает сердечник. А наилучшим наружным вариантом будет тот, где на трубку нанизано много ферритовых колец, склеенных друг с другом. Так, чтобы они образовали непрерывный цилиндр, внутри которого проходит трубка. Ну, и желательно, чтобы внешний диаметр трубки соответствовал внутреннему отверстию такого ферритового цилиндра.

Я назвала этот вариант наилучшим из наружных, т.к. в принципе можно придумать систему, где водный поток омывает сердечник еще и снаружи. Вероятно, там КПД был бы еще выше, только конструктивно этот вариант вряд ли выполним, т.к. мочить обмотку весьма нежелательно.

2. будет ли толк от того, что я установлю последовательно несколько ПРИЁМНЫХ колец подряд, словно бы сделаю длинную трубку ферритовую, вроде бы напряжение увеличится, но ТОК в каждом из колец уменьшится пропорционально их количеству, если они будут соединены последовательно, так как ток внутри водяного витка ПОСТОЯНЕН, и зависит от магнитного потока передающего трансформатора и сопротивления воды, в моей трубке, я тестером померил - 100 кОм.

Если ток через трубку с водой постоянен, то он должен создавать магнитный поток одинаковой интенсивности во всех ферритовых кольцах, которые на него нанизаны. Сколько бы их ни было. И это потому, что магнитное поле вращается вокруг проводника не в одном месте, а по всей его длине. Т.е. каждому ферритовому кольцу достанется своя доля магнитного потока, пропорциональная высоте этого кольца. Именно потому мы и пытаемся склеить сразу несколько колец, чтобы в сумме ту высоту увеличить. Теоретически, если на проводник с током нанизать бесконечно много ферритовых колец и их обмотки соединить последовательно, то на концах можно получить бесконечно высокое напряжение, даже если ток в проводнике очень мал.

Сообщение отредактировал Xenia - 27.8.2014, 1:46

[Palvitkab]

Спасибо, Ксения, за воспоминания о школьном курсе физики, я уже подзабыл про магнитное поле, распространяющееся вокруг проводника. Есть еще мысль эту длинную ферритовую трубку заключить внутрь стальной трубы-сгона, для защиты от внешних магнитных и электрических полей. По краям завинтить заглушки с отверстиями для вывода водяного витка.

[Palvitkab]

Раздобыл пару длинных колец ферритовых на кабелях старых мониторов, так называемые кабельные ферриты. Длина 28мм, внутренний диаметр 10мм, внешний 16мм. Найду еще парочку и можно будет замутить приемный трансформатор. Единственный минус - диаметр меньше чем у моего шланга. У них проницаемость 1000, судя по форумам, материал - вроде пишут феррит.

[Palvitkab]

Кондуктометр. Версия 2.0.
Ферриты и вставленная внутри "водяная" трубка.


Сам датчик. Передающий модуль вверху, внизу приёмный. На переднем плане - предусилитель на INA118.

А вот реакция на размыкание и замыкание водяного контура (с помощью шприца с иглой).

Пока есть некоторые помехи, некрасиво, видимо надо делать полосовой фильтр на 4кГц.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 1.9.2014, 19:49

[Andy1744]

У меня опять картинки не видны (

[Palvitkab]

У меня опять картинки не видны (

загрузил все картинки в архив
я пользуюсь обменником fastpic.ru, может быть с ним проблемы?

Сообщение отредактировал Palvitkab - 2.9.2014, 10:12

Прикрепленные файлы

 для_Анди.zip ( 134,08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 8

 

[Andy1744]

спасибо . fastpic у меня почему то не днэсится

[Andy1744]

Андрей ,а напомните , вы какие эксперименты запланировали с волшебным водопроводом?

[Palvitkab]

Андрей ,а напомните , вы какие эксперименты запланировали с волшебным водопроводом?

Если говорить о глобальных планах, то это
1. измерение заряда воды
2. экстрасенсорное воздействие на раствор дрожжей в приборе
3. измерение заряда генераторов форм

Но пока до этого далеко, вот перечень текущих планов:
1. Заменить составной водяной контур на монолитный из единого шланга, заменить ферритовые кольца на большего диаметра.
2. Добиться повторяемости, за счет стабилизации пространственного расположения ферритов и водяного контура.
3. Помехоподавление с помощью полосового фильтра MAX274.
4. Удобство демонтажа-монтажа водяного контура, без влияния на повторяемость.
5. Применение электромагнитного экрана.
Есть некоторые проблемы, это дефицит нужного шланга и денег.

Пробовал выливать водопроводную воду и заливать в тот же объем "заряженную" из шара Радика, разницы не обнаружил. Возможно, пробирками оперировать было бы лучше в данном случае. Либо разница такова, что амплитуда шумов ее заглушает.
Правильней надо так:
1. Сделать 2 идентичных датчика, с трактами усиления, АЦП.
2. Залить емкости обоих датчиков идентичной "эталонной" водой.
3. Уравновесить датчики, на выходе - ноль.
4. Вставить в один датчик воду "эталонную", в другой - воду измеряемую.
5. Измерить разницу.
6. Поменять местами емкости.
7. Еще раз измерить разницу.
Но для этого нужна особая конструкция контура и трансформаторов, калиброванные размеры, какие то легкоснимаемые картриджи, чтоб в пространстве не люфтовали. Если не получится это сделать на НЧ кондуктометре, попытаюсь перейти на ВЧ и пробирки.
Сейчас еще раз посмотрел даташит на LDC1000, он до 5МГц частоту измеряет, если с НЧ датчиком не получится, можно будет купив Eval-плату, попробовать на ВЧ поработать.

Сообщение отредактировал Palvitkab - 5.9.2014, 14:08

[Palvitkab]

[attachment=10502:Математи...ительной.zip]

Меня, как и вас, больше интересуют магнитные свойства веществ, а не их электропроводность. В том числе и возможность (или невозможность) влиять на собственную частоту колебательного контура, будучи помещенными во внутрь катушки индуктивности.
На этот счет я, в соавторстве с kifot1, провела прикидочный опыт, результаты которого хотелось бы обсудить с вами. Тем паче, что вы тоже задумали колебательный контур раскачивать . Сразу скажу, что результат получился банальный и малообнадеживающий, тем не менее обсудить его стоит хотя бы затем, чтобы решить, в какую сторону копать дальше.
Результаты эксперимента показали, что электропроводность раствора совершенно не оказывает влияния на значение резонансной частоты контура, однако способна заметно влиять на высоту резонансного максимума. Очевидно, что в этом случае имеет место изменение добротности контура, но не его резонансной частоты.

Ксения, проблема может быть в следующем: индуктивные ячейки предназначены только для измерения высокопроводящих растворов, для низкопроводящих нужны емкостные ячейки, а способ измерения лучше применить Q-метрический, как наиболее чувствительный. Во вложении я привел документ «Материалы для изучения», там со страницы 14 всё написано. А насчет индуктивных ячеек есть другой документ, думаю вам полезно будет изучить и его, поэтому ссылку на него тоже привожу – «Математическая модель индуктивной измерительной ячейки».
http://rghost.ru/58006810
...
А что такого волшебного в новокаине?
Вообще тема хим. веществ для меня - тёмный лес, АлексПалл использует перекись водорода, здесь на этом форуме упомянули ферроцен, есть еще холестерин у Сергеева... Какое нибудь из веществ мной упомянутых можно залить в датчик, главное чтобы оно меняло удельную проводимость под торсионным воздействием, которую бы измерял датчик?

Сообщение отредактировал Palvitkab - 14.9.2014, 12:33

Прикрепленные файлы

 Материал_для_изучения.zip ( 242,02 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11