Сопротивление между электродами “контр. изделия” будет ~50 Ом. И всё заземлено. На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будутYS писал(а):Думаю, сигнал от работающей электроудочки будет гораздо мощнее наводок от каких-нибудь ЛЭП или чего-то еще.
Что вместо MSP430
Re: Что вместо MSP430
- Реклама
Re: Что вместо MSP430
Вовсе нет. Главное, чтоб здесь не флудили, а то снова нужно будет уходить в личку.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.
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?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.
Опять же таки, что мерять осциллографом? Что нам нужно узнать? Вы думаете, что будут отклонения от известных характеристик?
Ну это если наш генератор импульсов будет отдален на 10м, условно, а ЛЭП на 100м - согласен. Но мы ведь не можем исключать и обратного.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.
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.
Корреляция там и предусматривалась логикой работы прошивки в МК, чтоб идентифицировать серии импульсов.YS писал(а):Схема, приведенная вами ранее, кажется мне вполне подходящей для интресующей задачи.
Re: Что вместо MSP430
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.Igor3 писал(а):Сопротивление между электродами “контр. изделия” будет ~50 Ом. И всё заземлено. На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будутYS писал(а):Думаю, сигнал от работающей электроудочки будет гораздо мощнее наводок от каких-нибудь ЛЭП или чего-то еще.. 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...
Это, конечно же, мое мнение. Я, к сожалению, не на столько разбирающийся, чтоб однозначно утверждать.
Re: Что вместо MSP430
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.Вообще-то по законодательству России такие приборы запрещены к свободной продаже.
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.Но не проще ли взять схожее устройство меньшей мощности - по сути, это генератор импульсов, и опыты провести на нем?
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.
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.Но мы ведь не можем исключать и обратного.
Минимум, что нужно сделать, оценить амплитуду сигнала на электродах на интересующем удалении и амплитуду помех.
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.На расстоянии 100м там даже не микровольты/м, а нано будут
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Re: Что вместо MSP430
Вы это серьёзно?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?
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”
Я имел ввиду генератор импульсов высокого напряжения “д” на рисунке.ice126 писал(а):но, во-первых, там нечему особо генерить - низкочастотный высоковольтный преобразователь не даст такого "шума".
- Вложения
-
- 3_28_.jpg
- (16.31 КБ) 375 скачиваний
- Реклама
Re: Что вместо MSP430
Их полно в Китае и, частично, в Европе.YS писал(а):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.Вообще-то по законодательству России такие приборы запрещены к свободной продаже.
А зачем графитовые электроды? Какой это щуп нужно взять, чтоб вывести два проводника с графитовыми стержнями? Подскажите, пожалуйста.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.
Может стоит часть схемы, приведенной мною использовать - то, что до МК?
Re: Что вместо MSP430
Чтобы исключить возникновение гальванической разности потенциалов. Хотя, может быть, я слегка перестраховываюсь.А зачем графитовые электроды?
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.Какой это щуп нужно взять, чтоб вывести два проводника с графитовыми стержнями?
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.
Re: Что вместо MSP430
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.
Re: Что вместо MSP430
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.
Re: Что вместо MSP430
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.
Re: Что вместо MSP430
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
Технические характеристики:
частота дискретизации 100 Гц … 200 кГц
чтение потоковое: 64K отсчетов/канал
напряжение входное: -20 ... +20 В
разрядность АЦП 10 бит
Re: Что вместо MSP430
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).
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.
Re: Что вместо MSP430
Здесь http://newfiz.info/waterlin.htm приведен интересный опыт, но вода бралась дистелированая, потому в естественном водоеме можно расчитывать на лучшие результаты.
Re: Что вместо MSP430
Такие осциллографы стоят денег, а проект не коммерческий, как я и говорил.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).
Re: Что вместо MSP430
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.
Потому к некоммерческим проектам часто привлекают инвесторов-благотворителей.
Кстати, проект-то может окупаться за счет штрафов с нарушителей.
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.
Чудес не бывает. Без серьезных исследований и хорошего оборудования очень сложно добиться качественного результата.Такие осциллографы стоят денег
Кстати, проект-то может окупаться за счет штрафов с нарушителей.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Re: Что вместо MSP430
Т.е. Вы все же сходитесь к тому, что незачем заморачиваться над параметрами импульсов? В принципе наличие импульсов будет конечным результатом?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.![]()
Разность потенциалов?YS писал(а):Теоретически, если использовать массив электродов, можно даже попробовать определять направление на электроудочку.
П.С. Для меня до сих пор загадкой остается ... ну как можно снять осциллограмму с воды?
Re: Что вместо MSP430
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.Т.е. Вы все же сходитесь к тому, что незачем заморачиваться над параметрами импульсов? В принципе наличие импульсов будет конечным результатом?
Градиент потенциала даст направление на электроудочку, а его можно получить, обрабатывая значения с массива электродов.Разность потенциалов?
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.Для меня до сих пор загадкой остается ... ну как можно снять осциллограмму с воды?
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Re: Что вместо MSP430
Ага, электрокардиография, начинаю понимать. Выходит от расстояния между "землей" и "сигнальным проводом" будет изменяться осциллограмма.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.
П.С. Солидный багаж знаний у Вас.
Re: Что вместо MSP430
Земля тут вообще не при чем. Мы от нее сознательно отвязываемся.Выходит от расстояния между "землей" и "сигнальным проводом" будет изменяться осциллограмма.
Вот картинка, иллюстрирующая рассматриваемый случай.
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
Я всего лишь практикующий инженер. У меня есть коллеги, познания которых гораздо более впечатляющи.Солидный багаж знаний у Вас.
В сущности, ваша задача затрагивает материал университетского курса общей физики.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Re: Что вместо MSP430
Здесь же аналогия с т.н. “шаговым напряжением”.YS писал(а):Вот картинка, иллюстрирующая рассматриваемый случай.
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


