Делаем торсиметр

[Гость DrMax]

Интересно.. может вы знаете как расположен конденсатор - датчик относительно этих елочек? Внутри них, снаружи, с какой стороны ? Боком, плашмя или перпендикулярно? Как?

[Anker]

Знаю точно, что внутри ёлочек, у основания. Ориентация вероятно, не имеет принципиального значения. Ямка в центре - для закладки лекарства в виде таблетки.

Основа девайса - массивная пластина из алюминия, необходимо тепловое равенство обоих половин.Ёмкость конденсаторов датчиков - около 300пф. конденсаторы с керамической изоляцией типов КМ5б, КМ6 с номиналом 100-300 пФ и невысокой температурной стабильностью Н50 и Н90. Слюдяные конденсаторы применять не советую, сам не пробовал. Почему желательно использовать нестабильную керамику в нарушение всех «радиоправил»? Только потому, что чувствительность к изменению температуры объясняется тем же механизмом, что и к изменению торсионного поля: перестройкой структуры керамики. А чтобы отсечь влияние температуры, необходима стабилизация её, иногда очень точная (до 0,01°С и лучше).

[Anker]

Набросок схемы - вверху формрователь сигналов управления, объединяя через диоды выходы ИЕ 8 можно получить разные длительности импульсов накопления заряда и сброса.

[Anker]

Другой вариант схемы - более простой, работающий несколько по иному принципу - измеряется скорость накопления заряда конденсатора датчика

[Гость DrMax]

Странно, но тупость на меня нашла какая то не могу понять принципа работы второй схемы.. а первую я не понял зачем УПТ, если есть два ОУ вначале ?

 

И у меня еще мысля - а может лучше оба вывода кондера комутировать ко входу и к земле, самого его не соединять с экраном никаким выводом.. Дабы гуляющие случайные наводки по земляной шине как бы не вносили свою лепту в заряжание кондера.. Т.е. когда он находится в режиме восприятия от отключен обеими ногами от схемы.. Потому я вначала и думал о реле.. ведь какая никакая это физически отвязка полная.. что по воздуху пролезет там - понты.. можно использовать ВЧ реле, что до 300МГц работает например.. Опять же по проводам даже по земляной шине хорошо гуляют терагерцы и прочий шлам.. А у меня смутные подозрения что торсионка и есть адская смесь магнитных полей круговой поляризации в диапазоне начиная от ГГц и выше

[Anker]

Странно, но тупость на меня нашла какая то не могу понять принципа работы второй схемы.. а первую я не понял зачем УПТ, если есть два ОУ вначале ?

 

По первой - усиления одного каскада ( повтритель усиления не даёт и в принципе, необязателен) разумеется, будет недостаточно. Многое, конечно, будет зависеть и от датчика. Зачем нужен УПТ? На схеме условно говоря, обозначен лишь преобразователь, его задача- преобразовать уровень заряда на датчике в постоянное напряжение на выходе, и только. А вот основное усиление и установка нуля -задача УПТ. Некоторый недостаток схемы - вместе с полезным сигналом будет усиливаться и комутационная помеха, но так как её уровень постоянен и привязан по времени, то её легко можно будет вычесть в УПТ при установке нуля.

 

По второй - схема представляет собой релаксатор, частота которого линейно зависит от скорости "натекания" заряда в датчик. Первый ОУ обычный усилитель, два следующих образуют двухуровневый компаратор с регулируемым "окном", следующий - буфер -обостряет фронт импульса, далее - одновибратор на таймере. Как это работает? - очень просто. увеличивающийся заряд на конденсаторе датчика усиливается до уровня достаточного для срабатывания компаратора (для сигнала положительной полярности - верхнего, для отрицательной-нижнего). Как только сигнал выходит за предел "окна" компаратора на его выходе возникает импульс положительной полярности, далее он обостряется оу, инвертируется и запускает по фронту одновибратор. Таймер вырабатывает импульс стандартной длительности, который управляет ключом, разряжающем конденсатор датчика. Затем цикл повторяется. Чем быстрее конденсатор заряжается, тем чаще на выходе таймера будут повторяться импульсы. Так как длительность импульсов постоянна, то постоянная составляющая на выходе схемы будет зависеть только от частоты повторения импульсов.RC-цепочка на выходе выделяет постоянную составляющую и являет собой примитивный аналоговый частотомер.

[Гость DrMax]

Теперь понял.. но этовидимо у вас на конденсаторе типа ЭТО работает.. я в принципе не очень хочу использовать такой конденсатор.. а на том что у меня керамике.. заряд не набегает пока к нему вообще что либо подключено. я пробовал резистор 50 мегаом параллельно ставить - ничего на нем не растет... даже вблизи генератора ТП. Кстати на генератор кондер мой реагирует довольно странно..

 

Когда его устанавливаю около генератора он какое то время показывает большие значения самозаряда. Затем перестает реагировать вообще. Изменение мощности или даже выключение генератора ничего не меняют.. но перемещение конденсатора за пределы диаграммы направлености излучателя сразу сигнал появляется мощный..

 

Увас такое бывало?

[Andy1744]

Затем перестает реагировать вообще. Изменение мощности или даже выключение генератора ничего не меняют.. но перемещение конденсатора за пределы диаграммы направлености излучателя сразу сигнал появляется мощный..

 

Увас такое бывало?

 

 

вообще это основная проблема датчиков - привыкание , "заряд" как угодно можно назвать , в поле большинства источников датчик так себя и ведет . технологичных способов решения проблемы (так чтобы можно было в приборе применить) мне пока не известно , а так можно опаять контакты , стукнуть и.т.д. есть некоторые конструктивные ухищрения которые продлевают время работы датчика , если у вас есть еще один такой кап , то можно попробовать взять трубку из плотного материала (не важно металл , пластик) ,внутрь с одного конца поместить измерительный конденсатор ,а с другого такой же ,ни куда не подключенный ,но с замкнутыми контактами. ну и сравнить время через сколько он заткнется.

 

если это то о чем я подумал.

[Гость DrMax]

я пока не думаю как избежать привыкания датчика.. я пытаюсь понять суть процесса который велдет к этому.. понимание этого позволит строить датчики пригодные для удобного применения. Имхо датчик не привыкает.. он просто не измеряет торсионку, так же как и магнитное поле мы не можем померять на самом деле.. мы когда думаем что меряем магнитное поле на самом деле то меряем его изменения.. и вот скорость изменения нам и показывают приборы.. И если скорость изменения МП постоянна то мы считаем что измерили постоянное магнитное поле :-)

А когда меряем переменное магнитное поле, то эт тоже иллюзия.. в реальности мы меряем девиацию скорости изменения магнитного поля.

Именно поэтому и измерение электростатического поля возможно при перемещении датчика, или зарядов, относительно источника поля.

 

Таким образом выходит что и торсионка если и взаимодейтсвует с чем либо напрямую так это с другой торсионкой.. при этом одна из них должна быть переменной.. либо двигаться относительно первой. Предположительно для нормальной работы датчика торсионного поля его необходимо равномерно перемещать относительно градиента торсионного поля. Только в момент равномерного движения возможно адекватное измерение значения ТП.

 

Предположительно конденсатор необходимо вращать ... тогда нужно изготовить схему преобразователя ТОРСИОННОЕ ПОЛЕ > ЧАСТОТА, и вместе всю схему расположить на вращающемся модуле, и через вращающийся трансформатор передавать уже сигнал на стредство отображения. Можно пробовать блок видеоголовок для изготовления такого преобразователя.. там есть двухканальный вращающийся трансформатор кк минимум.. Один канал использовать для передачи питающего напряжения, второй канал для съема измеренного сигнала.

[Anker]

вообще это основная проблема датчиков - привыкание

Товарищ Шкатов это явление называет - эффект первой ночи (в смысле-брачной). Тоесть, самые яркие впечатления - в первый раз. Второй, третий и так далее - уже "не то". Интересно, что и в попытках экстрасенсорного воздействия оператором имеет место та же картина.

Что в системе датчик - объект деградирует - устаёт датчик, или не отвечает объект -не ясно. Возможно, что и то , и другое. Если дело только в датчике, то решить проблему можно увеличив число датчиков - пусть каждому будет по одному запросу скажем, за сутки. Вообще , датчик ведёт себя как некий разумный объект - может "уставать", "голодать", проявлять безразличие...Если на квантовом уровне все объекты связаны, то почему бы и нет. Если идея верна, то тогда напрашиваются некоторые выводы и правила постройки подобных устройств.

 

1) Датчик должен быть информационно экранирован от внешнего мира, чтобы эффективно реагировать на объект. Тоесть, испытывать информационный "голод".

2) Материал датчика должен откликаться на разные воздействий окружающей среды - температуры, давления, света, и т.д. Это будет означать и максимальную чувствительность на тонкоматериальное воздействие. Естественно, от всех "грубых" воздействий он должен быть защищён.

3) Нужен некий "затвор" периодически подключающий датчик к измеряемому объекту.

4) Время "экспозиции" должно быть соизмеримо с быстродействием датчика.

5) Замер необходимо производить в одно и то же время суток для избавления от влияния Луны и Солнца.

6) После цикла измерения необходимо хорошенько "встряхнуть" датчик, чтобы он "забыл" обо всём что видел, и после дать "отдохнуть". Для стирания информации нужен сильный всплеск какого-нибудь поля, например , разряд импульной лампы - вспышки, или механическое воздействие порцией ультразвука.

 

 

Представьте человека одного в пустой тёмной комнате. Целый день ничего интересного не происходит, и вдруг на экране возникает изображение какого-то объекта. после яркой реакции на него, свет гаснет и происходит яркая вспышка света и снова темнота ...

[Andy1744]

вот мой вариант "затвора". иногда от него есть польза.

в паузах между измерениями на затвор VT1 подается импульс.

 

[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? Изменено 9 июня, 2011 пользователем Andy1744

[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.

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.

 

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

[Andy1744]

забыл приложить схему КМОП

 

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/

Изменено 15 июня, 2011 пользователем bes

[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.