Что вместо MSP430

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Igor3
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 353
Зарегистрирован: Чт июл 24, 2014 00:25:25

Re: Что вместо MSP430

Сообщение Igor3 »

YS писал(а):Думаю, сигнал от работающей электроудочки будет гораздо мощнее наводок от каких-нибудь ЛЭП или чего-то еще.
Сопротивление между электродами “контр. изделия” будет ~50 Ом. И всё заземлено. На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будут :). ЛЭП, как раз проще запеленговать будет :). И думаю, как не смешно, но проще будет пеленговать на СВ в воздушной среде, т.к. вся эта шарманка сильно генерить должна...
Реклама
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):Igor3, я, на всякий случай, уточню: наш коллега собирается делать устройство, определяющее активность электроудочки, с целью ловить ее пользователей за руку. Вы мыслили в верном направлении, но поняли не совсем правильно. :)

Поскольку все уже известно, отвечу на вопросы из лички тут. Надеюсь, никто не против.
Вовсе нет. Главное, чтоб здесь не флудили, а то снова нужно будет уходить в личку. :beer:
YS писал(а):Я считаю, что прежде всего надо провести замеры на опыте. Взять осциллограф, два графитовых электрода, погрузить их в воду, например, в бассейне или другом закрытом водоеме, и померять, что там реально наводится. Разумеется, вам придется купить/сделать электроудочку.
Вообще-то по законодательству России такие приборы запрещены к свободной продаже. Да, можно реализовать самому или купить, согласен. Было бы желание. Но не проще ли взять схожее устройство меньшей мощности - по сути, это генератор импульсов, и опыты провести на нем?
Опять же таки, что мерять осциллографом? Что нам нужно узнать? Вы думаете, что будут отклонения от известных характеристик?
YS писал(а):Надо посмотреть, какое напряжение можно считать фоновым, а какое - связанным с работой электроудочки. Мне кажется, что корреляционная обработка скорее всего не потребуется. Думаю, сигнал от работающей электроудочки будет гораздо мощнее наводок от каких-нибудь ЛЭП или чего-то еще.
Ну это если наш генератор импульсов будет отдален на 10м, условно, а ЛЭП на 100м - согласен. Но мы ведь не можем исключать и обратного.
Как бороться с другими явлениями по типу молнии, лодочного мотора или другого источника, я думаю тут логический анализ поможет.
Только несколько удачных последовательных идентификаций говорит о том, что это действительно то, что нам нужно. Эсли единичное явление без повторения за определенный период времени, допустим, 5 мин, не является поводом для беспокойства
Как Вам идея?
Но тут есть маленькая загвоздка - практическое уверенное расстояние. Если оно будет исчисляться до 10м то наш генератор может выйти за это время за это расстояние.

YS писал(а):Схема, приведенная вами ранее, кажется мне вполне подходящей для интресующей задачи.
Корреляция там и предусматривалась логикой работы прошивки в МК, чтоб идентифицировать серии импульсов.
Реклама
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

Igor3 писал(а):
YS писал(а):Думаю, сигнал от работающей электроудочки будет гораздо мощнее наводок от каких-нибудь ЛЭП или чего-то еще.
Сопротивление между электродами “контр. изделия” будет ~50 Ом. И всё заземлено. На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будут :). ЛЭП, как раз проще запеленговать будет :). И думаю, как не смешно, но проще будет пеленговать на СВ в воздушной среде, т.к. вся эта шарманка сильно генерить должна...
Я рассматривал вариант анализа паразитных волн, но, во-первых, там нечему особо генерить - низкочастотный высоковольтный преобразователь не даст такого "шума". Ну а во-вторых - если водоем рядом с цивилизацией - идентифицировать по радиопомехам кажется, не реально.
Это, конечно же, мое мнение. Я, к сожалению, не на столько разбирающийся, чтоб однозначно утверждать.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

Вообще-то по законодательству России такие приборы запрещены к свободной продаже.
Я в курсе. Но это, увы, не значит, что их не продают. Чтобы бороться с чем-то, надо прежде всего исследовать это что-то. Лучше всего было бы купить несколько вариантов таких приборов, чтобы примерно прикинуть, какие характеристики они выдают. Купить, а не сделать потому, что интересно исследовать то, что можно встретить в естесственной среде. Наверняка изготовление таких устройств поставлено на поток.
Но не проще ли взять схожее устройство меньшей мощности - по сути, это генератор импульсов, и опыты провести на нем?
Не проще, потому что мы не знаем параметров импульсов. По крайней мере я не могу предположить, что там будет. Смысл измерений как раз в том, чтобы понять, что же там будет на электродах за 100 метров от источника.

В принципе, можно попробовать промоделировать растекание тока в однородной проводящей среде в каком-нибудь пакете моделирования (интересно, SolidWorks это позволяет?), но я бы провел натурные испытания.
Но мы ведь не можем исключать и обратного.
Так вот и надо провести измерения. В ста метрах от ЛЭП, в десяти метрах от ЛЭП, в ста километрах от ЛЭП, с мотором, без мотора, с удочкой, без удочки, в разную погоду и т.п. После этого будет ясен характер помех и сигнала.

Минимум, что нужно сделать, оценить амплитуду сигнала на электродах на интересующем удалении и амплитуду помех.
На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будут
Тут мы измеряем не напряженность поля, а падения напряжения между электродами, возникающее за счет растекания тока в проводящей среде. Так что там вполне могут быть милливольты. А помехи от ЛЭП как раз будут экранироваться верхним слоем воды.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Igor3
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 353
Зарегистрирован: Чт июл 24, 2014 00:25:25

Re: Что вместо MSP430

Сообщение Igor3 »

ice126 писал(а):Но не проще ли взять схожее устройство меньшей мощности - по сути, это генератор импульсов, и опыты провести на нем?
Опять же таки, что мерять осциллографом? Что нам нужно узнать? Вы думаете, что будут отклонения от известных характеристик?
Вы это серьёзно?
Тогда сначала промоделируйте всё в каком-нибудь матлабе...
Судя по упорным киловольтам Вы представляете себе систему как изолированное от поверхности земли озеро с подключением “т.н. электроудочки” одним электродом к внешней “земле” и вторым к изолированному “озеру”, Ваш прибор также одним электродом подключен к внешней “земле” и вторым – к “озеру” :).
ice126 писал(а):но, во-первых, там нечему особо генерить - низкочастотный высоковольтный преобразователь не даст такого "шума".
Я имел ввиду генератор импульсов высокого напряжения “д” на рисунке.
Вложения
3_28_.jpg
(16.31 КБ) 375 скачиваний
Реклама
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):
Вообще-то по законодательству России такие приборы запрещены к свободной продаже.
Я в курсе. Но это, увы, не значит, что их не продают. Чтобы бороться с чем-то, надо прежде всего исследовать это что-то. Лучше всего было бы купить несколько вариантов таких приборов, чтобы примерно прикинуть, какие характеристики они выдают. Купить, а не сделать потому, что интересно исследовать то, что можно встретить в естесственной среде. Наверняка изготовление таких устройств поставлено на поток.
Их полно в Китае и, частично, в Европе.
Не проще, потому что мы не знаем параметров импульсов. По крайней мере я не могу предположить, что там будет. Смысл измерений как раз в том, чтобы понять, что же там будет на электродах за 100 метров от источника.
А зачем графитовые электроды? Какой это щуп нужно взять, чтоб вывести два проводника с графитовыми стержнями? Подскажите, пожалуйста.
Может стоит часть схемы, приведенной мною использовать - то, что до МК?
Реклама
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

А зачем графитовые электроды?
Чтобы исключить возникновение гальванической разности потенциалов. Хотя, может быть, я слегка перестраховываюсь.
Какой это щуп нужно взять, чтоб вывести два проводника с графитовыми стержнями?
В смысле? Взять BNC-разъем и подсоединить к нему электроды проводами, а BNC включить в осциллограф. К осциллографу можно подсоединять не только стандартные щупы, но и почти все, что имеет на выходе разъем BNC. :wink:

Да, необходимо чтобы осциллограф был отвязан от земли (например, можно взять портативный осциллограф на батареях). Корпуса сигнальных разъемов стационарного осциллографа обычно соединены с контактом заземления в вилке, а нам нужен "плавающий" прибор.

Я бы пока не использовал никакой схемы, ибо у нас как раз и стоит цель понять, какую схему использовать... Если сигнала не будет видно (в чем я сомневаюсь) можно будет подумать об усилителе. Но по первости я бы подключился напрямую. Ну может быть поставил бы между приемными электродами супрессор Вольт на сто, чтобы гарантированно обезопасить осциллограф в случае чего.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):
Я бы пока не использовал никакой схемы, ибо у нас как раз и стоит цель понять, какую схему использовать... Если сигнала не будет видно (в чем я сомневаюсь) можно будет подумать об усилителе. Но по первости я бы подключился напрямую. Ну может быть поставил бы между приемными электродами супрессор Вольт на сто, чтобы гарантированно обезопасить осциллограф в случае чего.

Так я только и придумал практичным использовать ноут и ЮСБ осциллограф. Нет у меня озера во дворе :))

Подскажите, как подключить супрессор и каких характеристик в данном случае?

Понимаю, что замеры нужно будет сделать на разном расстоянии от источника импульсов и на разной мощности.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

Супрессор параллельно входу. Можно взять любой на напряжение пробоя около 50 - 100 В.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):Супрессор параллельно входу. Можно взять любой на напряжение пробоя около 50 - 100 В.

Как достану "генератор импульсов" - сразу же сделаю замеры.

Тут вопрос только подойдет ли ЮСБ осциллограф?

На пример:
Технические характеристики:
Количество каналов: 1
Переключение AC/DC: Есть (из программы)
Аттенюатор: Встроенный аппаратный (7-ми пороговый)
Сопротивление входа: 1МОм
Разъем для щупа: стандартный BNC
Полярность измеряемых сигналов: отрицательная и положительная
Питание: Питание от USB
Триггер: Авто по фронту или по спаду, Уровень
Диапазон входных напряжений (без щупа-делителя): +/-10mV... +/-50V
Частота выборок: 1 250 000 Sample/Sec
Полоса пропускания аттенюатора: 500 кГц
Разрешение по горизонтали: 250 точек (без интерполяции)
Развертка с интерполяцией (растягивание графика): 1uS/2uS/5uS/10uS
Реальная развертка (без интерполяции):20uS/50uS/100uS/200uS/500uS/1mS/2mS/5mS/10mS/20mS/50mS/100mS/200mS/500mS
Пределы (Вольт/Деление): 10mV/20mV/50mV/100mV/200mV/500mV/1V/2V/5V/10V/20V
Уровень шума: ~ 5mV
Связь с компьютером: USB
Поддерживаемые ОС: Windows XP, Vista, Win7, Win8
Размеры: 8cm * 3cm * 1.5cm
Рекомендуемые требования к системе: Intel Celeron 1.6Ghz / 256 Mb RAM / 16 Mb Video Card

Со щупом-делителем до 200В, кажется, но это же предел.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

Или взять наш осциллограф BM8020 - USB-осциллограф. Тоже не подходит, как мне кажется.

Технические характеристики:
частота дискретизации 100 Гц … 200 кГц
чтение потоковое: 64K отсчетов/канал
напряжение входное: -20 ... +20 В
разрядность АЦП 10 бит
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

BM8020 это, конечно, игрушка. А вот первый аппарат по первости может подойти, хотя тоже обладает достаточно ограниченными характеристиками. В любом случае, стоит попробовать, чтобы увидеть хотя бы что-то. Даже если вы не увидите ничего, это тоже будет важным фактом, показывающим, что интересующие нас напряжения лежат в субмилливольтовом диапазоне.

Но вообще я бы сказал, что наиболее полезны осциллографы с полосой пропускания от 20 МГц (и частотой дискретизации от 200 МГц на канал, соответственно).
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

Здесь http://newfiz.info/waterlin.htm приведен интересный опыт, но вода бралась дистелированая, потому в естественном водоеме можно расчитывать на лучшие результаты.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):BM8020 это, конечно, игрушка. А вот первый аппарат по первости может подойти, хотя тоже обладает достаточно ограниченными характеристиками. В любом случае, стоит попробовать, чтобы увидеть хотя бы что-то. Даже если вы не увидите ничего, это тоже будет важным фактом, показывающим, что интересующие нас напряжения лежат в субмилливольтовом диапазоне.

Но вообще я бы сказал, что наиболее полезны осциллографы с полосой пропускания от 20 МГц (и частотой дискретизации от 200 МГц на канал, соответственно).
Такие осциллографы стоят денег, а проект не коммерческий, как я и говорил.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

Если схема опыта, приведенная там, соответствует тому, что они реально делали, то опыт просто был поставлен некорректно. Тем более, что они могли иметь дело с ионизацией среды. В общем, это не к нам.

Вам наиболее интересно то, что в электробезопасности называется шаговым напряжением (напряжением шага). По сути, мы будем мерять идейно очень схожую величину.

Смысл в том, что в проводнике с не слишком большой проводимостью не весь ток идет по кратчайшему пути между электродами. Часть тока протекает в других местах, и, соответственно, вызывает в объеме падение напряжения, которое вы и будете мерять. :)

Теоретически, если использовать массив электродов, можно даже попробовать определять направление на электроудочку. :idea:
Такие осциллографы стоят денег
Чудес не бывает. Без серьезных исследований и хорошего оборудования очень сложно добиться качественного результата. :dont_know: Потому к некоммерческим проектам часто привлекают инвесторов-благотворителей.

Кстати, проект-то может окупаться за счет штрафов с нарушителей.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):Если схема опыта, приведенная там, соответствует тому, что они реально делали, то опыт просто был поставлен некорректно. Тем более, что они могли иметь дело с ионизацией среды. В общем, это не к нам.

Вам наиболее интересно то, что в электробезопасности называется шаговым напряжением (напряжением шага). По сути, мы будем мерять идейно очень схожую величину.

Смысл в том, что в проводнике с не слишком большой проводимостью не весь ток идет по кратчайшему пути между электродами. Часть тока протекает в других местах, и, соответственно, вызывает в объеме падение напряжения, которое вы и будете мерять. :)
Т.е. Вы все же сходитесь к тому, что незачем заморачиваться над параметрами импульсов? В принципе наличие импульсов будет конечным результатом?

YS писал(а):Теоретически, если использовать массив электродов, можно даже попробовать определять направление на электроудочку. :idea:
Разность потенциалов?

П.С. Для меня до сих пор загадкой остается ... ну как можно снять осциллограмму с воды? :oops:
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

Т.е. Вы все же сходитесь к тому, что незачем заморачиваться над параметрами импульсов? В принципе наличие импульсов будет конечным результатом?
Это надо решать по результатам опыта. Если окажется, что соотношение сигнал/шум велико, то можно регистрировать просто наличие импульсов. Если же они будут тонуть в шуме - надо думать. Для начала можно попробовать фильтрацию в частотной области, если это не поможет - можно уже переходить к корреляционной обработке. Я бы действовал в такой последовательности - от простого к сложному.
Разность потенциалов?
Градиент потенциала даст направление на электроудочку, а его можно получить, обрабатывая значения с массива электродов.
Для меня до сих пор загадкой остается ... ну как можно снять осциллограмму с воды?
Примерно так же, как при электрокардиографии с человека. Ситуация там электрически совершенно такая же - есть диполь, и фиксируется падение напряжения, вызываемое в объеме проводника токами от этого диполя. И кстати да, существует вектор-кардиография. :)
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
ice126
Открыл глаза
Сообщения: 57
Зарегистрирован: Чт май 26, 2016 14:56:43

Re: Что вместо MSP430

Сообщение ice126 »

YS писал(а):

Примерно так же, как при электрокардиографии с человека. Ситуация там электрически совершенно такая же - есть диполь, и фиксируется падение напряжения, вызываемое в объеме проводника токами от этого диполя. И кстати да, существует вектор-кардиография. :)
Ага, электрокардиография, начинаю понимать. Выходит от расстояния между "землей" и "сигнальным проводом" будет изменяться осциллограмма.


П.С. Солидный багаж знаний у Вас.
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Что вместо MSP430

Сообщение YS »

Выходит от расстояния между "землей" и "сигнальным проводом" будет изменяться осциллограмма.
Земля тут вообще не при чем. Мы от нее сознательно отвязываемся.

Вот картинка, иллюстрирующая рассматриваемый случай.

Изображение

Дело происходит в среде с некоторой не слишком большой проводимостью. Красные электроды соответствуют источнику напряжением Uo, черные линии - путь тока в среде (чем толще - тем больше плотность тока), измеряем напряжение между зелеными электродами (Us).

Напряжение Us будет зависеть от проводимости σ участка между электродами и плотности тока J там. Его можно выразить, исходя из закона Ома в дифференциальной форме и определения напряженности поля.

J=σE - закон Ома в дифференциальной форме.

U=Ed - выражение для напряженности электрического поля и разности потенциалов, d - расстояние между электродами.

Отсюда

Us = (Jd)/σ

Вопрос только в плотности тока между приемными электродами и проводимости среды в точке их размещения. Все было бы чудесно, если бы была известна проводимость жидкости в водоеме (я сознательно не пишу "воды" - в реальных водоемах, на самом деле, раствор много чего в воде), или если бы проводимость хотя бы была одинакова во всех точках. В реальности мы не в курсе значения проводимости, и, разумеется, не можем считать, что она везде одинакова (в водоемах много чего плавает). По этой причине моделирование тут практически невозможно.

Так что амплитуда принимаемого напряжения будет зависеть от геометрического положения всех электродов и проводимости воды. Если принимающих электродов будет много, можно будет попытаться вычислить вектор градиента поля, который примерно укажет направление тока, из которого можно будет сделать вывод о местонахождении источника сигнала.
Спойлер
Солидный багаж знаний у Вас.
Я всего лишь практикующий инженер. У меня есть коллеги, познания которых гораздо более впечатляющи. :idea: Но все равно спасибо за комплимент. :)

В сущности, ваша задача затрагивает материал университетского курса общей физики.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Igor3
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 353
Зарегистрирован: Чт июл 24, 2014 00:25:25

Re: Что вместо MSP430

Сообщение Igor3 »

YS писал(а):Вот картинка, иллюстрирующая рассматриваемый случай.
Здесь же аналогия с т.н. “шаговым напряжением”.

Нет, Вы всё время путаете ближнее поле с дальним – рассматривайте лучше эл.уд. как диполь, а контролирующий приёмник размещается на расстояниях много больше базы электродов эл.уд. Ваш вариант соответствует нахождению контролёра внутри лодки рыбака :).
Ответить

Вернуться в «Теория»