Космические лучи от свернутого в бараний рог провода

[xakepp35]

у меня периодически есть немного свободного времени и я хочу сделать интересный девайс.
начну с введения и историй как я дошёл до жизни такой

как-то раз, тестируя микрофон, я поднёс его достаточно близко к видеокарте, на которой производился майнинг.
то что я услышал... вобщем после этого я долго бегал и слушал разные приборы)))
разумеется, ничего более интересного чем звучание разных компонентов пк, вроде проводов +5 +12 и дросселей процессора и видеокарты я не услышал.


но, не в звуке дело!
это навело меня на мысль что всё пронизано поистине космическими лучами, которые исходят от тока протекающего по меди (особенно если она свёрнута в бараний рог)
я подумал что есть такой невидимый мир колебаний поля, и это имеет направленность и чем-то похоже на свет, который мы видим.
и что-то эти колебания излучает, и что-то принимает.

первым делом я апгрейдил датчик. мне надо было как-то сузить поле приёма и сфокусировать.
я подумал что микрофон слишком широкий, 25мм диаметра катушка. интуитивно чувствовал, что нужно уменьшить диаметр.
взял ферритовую палочку (d=6,l=30) от дросселя БП ATX и намотал шуруповёртом порядка 300ом самой тонкой лакированной проволочки (из гитарного звукоснимателя, который лежал как раз на такой случай).
действительно стало более направленным.
и пришла мысль.

что если сделать массив таких датчиков, по такому принципу:

а выход с каждого преда пустить на выпрямитель и конденсатор
далее же считать заряды на этих конденсаторах так же как это делают матрицы CMOS фотоаппаратов.
и трактуя напряжение как яркость пиксела, простроить черно-белое 2D изображение. то что мы увидим?)))

и вот теперь не могу есть и спать, так хочется это увидеть)))
но собрать такую панель в домашних условиях не представляется возможным.
поэтому я пошёл более простым путём. можно сделать что-то по принципу плоттера и обойтись одним датчиком.
плоттер имеет 2 оси, мотор оси X должен непрерывно перемещать датчик на всю длину вперёд, затем назад, затем опять вперёд и так постоянно. важно чтобы с одинаковой скоростью
а по оси Y должен быть шаговый моторчик который делает один шаг, когда мотор оси X меняет своё направление вращения


выход с датчика поступает на вход аудиокарты, которая оцифровывает сигнал с частотой 192кгц.
затем полученный wav файл загоняется в программу и декодируется почти как развёртка телевизера.
я программист и мне легче сделать это програмно - элементарно просуммировать(как идеальный конденсатор) абсолютное(как выпрямитель без потерь) значение сэмплов за какой-то период, который соответствует одному пикселу. и трактовать эту сумму как яркостное значение пиксела. и повторить для каждого пикселя. и такой вот змейкой собрать фото.

собст-но, для реализации идеи у меня всё есть, кроме мозгов такого плоттера
- моторчики - какие нужны?
- как управлять DC моторчиком с ПК (фиксированный шаг? менять скорость хода? разворачивать направление в указанном положении? нужен ли датчик положения?)

а также есть дикие пробелы по теории.
может быть кто-то сможет пояснить мне аспекты физики переменного магнитного поля?

- какой должен быть материал сердечника? с максимальной проницаемостью? или какие параметры важны?
- с каких расстояний будет видимость? 1м? 10м? 100? 1000? как затухают разные частоты в воздухе?
- как сфокусировать картинку? как определить какое будет фокусное расстояние?
- что можно использовать как аналог линзы в оптике?
- как влияют геометрические размеры дросселя датчика на изображение? (а особенно длина ферритовой палочки)
- что изменит экранирование дросселя датчика и нужно ли это делать? и к какому концу припаивать экран - тот что внутри у феррита? или тот где закончил мотать?
- какая разница в направлении намотки?
- сколько и чего мотать? (руководствуюсь принципом чем больше и тоньше - тем лучше, но хотелось бы как-то под теор.базу подвести)

ну, в добрый путь!))



Пока ТС не пояснит физическую суть космических лучей испускаемых "согнутыми в бараний рог проводами", тема побудет с самом главном разделе форума МЯУ.
aen

[xakepp35]

Пока ТС не пояснит физическую суть космических лучей испускаемых "согнутыми в бараний рог проводами", тема побудет с самом главном разделе форума МЯУ.
aen

чесслово, я никогда обьяснять не умел, у вики это лучше получится:

Спойлер

Источники магнитного поля[править | править вики-текст]
Магнитное поле создаётся (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам)

если смотреть в торец провода и ток течёт от нас, то галактика будет закручиваться по часовой стрелке.
и далее, почему работает датчик:

Спойлер

Явление электромагнитной индукции[править | править вики-текст]
Основная статья: Электромагнитная индукция
Если поток вектора магнитной индукции через замкнутый контур меняется во времени, в этом контуре возникает ЭДС электромагнитной индукции, порождаемая (в случае неподвижного контура) вихревым электрическим полем, возникающим вследствие изменения магнитного поля со временем (в случае неизменного со временем магнитного поля и изменения потока из-за движения контура-проводника такая ЭДС возникает посредством действия силы Лоренца)

попробую донести идею ещё раз на пальцах.
в идеале я хочу взять матрицу фотоаппарата и вместо фоточувствительных диодов навтыкать бараньи рога дроссели в качестве источников ЭДС.
а вместо линзы.. я не знаю.. что? постоянный магнит?

космические лучи.. мне нравится аллегория. сразу ясно о чём речь, плюс "лучи" - люди сразу мыслят в визуальном контексте.
PS. чтобы звонить - не обязательно знать распайку телефона, а чтобы видеть - не обязательно понимать физическую природу ЭМИ

[Андрей Бедов]

Ночь прошла в бурных сновидениях?

[As]

Вот так оно и бывает, когда прогуливаешь школьные уроки физики...

[Чумак]

Сегодня ночью сочинил стихи:

Мчатся тучи, вьются тучи;
Невидимкою луна
Освещает снег летучий;
Антумь чон обен онтум.

Они мне показались подозрительно знакомыми. Может кому встречались?

[Dick]

Последнюю строку точно слышал где то. /на соседней стройке? /

[xakepp35]

тема посвящена проектировке и созданию конкретного устройства.
для прочего заведите, пожалуйста, свою тему.
или спрашивайте интересующие вас вопросы в лс, дабы не засорять топик.

я бы с интересом выслушал ваши идеи касательно:

1) создания ЧПУ. нужно управлять двумя шаговыми моторами с ПК. RS-232 нету, только USB. что взять за базу?
2) рассчёта: диаметр и длина феррита, марка феррита. габариты установки. разрешающей способности устройства. оценка эффективной дальности. настройка фокусировки. какие методики можете предложить?

Последний раз редактировалось xakepp35 Вс окт 02, 2016 07:19:58, всего редактировалось 1 раз.

[As]

Чтобы чуть-чуть понять масштаб задачи - поищите в Сети материалы про Большой Андронный Коллайдер - в нём детекторы, аналогичные Вашим фантазиям, применяются, можно встретить фотографии...

[xakepp35]

Чтобы чуть-чуть понять масштаб задачи - поищите в Сети материалы про Большой Андронный Коллайдер - в нём детекторы, аналогичные Вашим фантазиям, применяются, можно встретить фотографии...

у меня задача построить двухмерное изображение, где яркость соответствует мощности переменного магнитного поля через некоторую плоскость.
для решения этой задачи возможно сделать устройство, напоминающее плоттер но вместо рисующей головы - датчик-дроссель, сканирующий плоскость, минут за 30, например, и выдающий изображение.
и сделать это подручными средствами, докупив, скажем, пару моторчиков и контроллер. кто-нибудь из местных же наверняка фрезу с чпу сколхозил? я и спросил, какие контроллеры что как?

на вскидку, если звук слышно с расстояния метра - то я могу сделать рамку порядка метр на метр и просканировать корпус ПК с близкого расстояния. но мне кажется всё будет размыто. стоит вопрос и за фокусировкой также. фокусировка достигается уменьшением габаритов датчика. коллайдер тут, увы, не помощник.

[КРАМ]

у меня периодически есть немного свободного времени...
....
это навело меня на мысль что всё пронизано поистине космическими лучами, которые исходят от тока протекающего по меди (особенно если она свёрнута в бараний рог)
я подумал что есть такой невидимый мир колебаний поля, и это имеет направленность и чем-то похоже на свет, который мы видим.
и что-то эти колебания излучает, и что-то принимает.

Оные "космические лучи" называются электромагнитными колебаниями. И свет является их частотной разновидностью.
Поскольку эти самые электромагнитные колебания суть есть определенная комбинация колебаний электрического и магнитного полей, то в зависимости от конструкции антенны их генерирующей или принимающей можно принять (преобразовать в переменный электрический ток) ту или другую компоненту электромагнитной волны (поля).
Достаточно подробно принципы строения и распространения электромагнитного поля, а так же антенн для его излучения/приема описаны в учебниках по электродинамике и распространению радиоволн, а так же по антенно-фидерным устройствам.

[xakepp35]

Оные "космические лучи" называются электромагнитными колебаниями. И свет является их частотной разновидностью.

эта мысль как раз таки и возникла. моя аллегория ведёт к трактовке ЭМИ как "света, невидимого глазу". интенсивность колебаний в сечении некоторой плоскости я и хочу увидеть в виде черно-белого изображения.

Поскольку эти самые электромагнитные колебания суть есть определенная комбинация колебаний электрического и магнитного полей, то в зависимости от конструкции антенны их генерирующей или принимающей можно принять (преобразовать в переменный электрический ток) ту или другую компоненту электромагнитной волны (поля).

антенна представляет из себя дроссель - тонким медным лакированным проводом смотанном на небольшом ферритовом сердечнике. насколько я понимаю, она преобразует колебания переменного магнитного поля в переменный ток, являясь на схеме источником ЭДС.

Достаточно подробно принципы строения и распространения электромагнитного поля, а так же антенн для его излучения/приема описаны в учебниках по электродинамике и распространению радиоволн, а так же по антенно-фидерным устройствам.

учитывая наличие конкретной задачи - есть ли у вас конкретные рекомендации конкретного учебника/статьи? чтобы не искать иголку в стоге сена.

Последний раз редактировалось xakepp35 Вс окт 02, 2016 18:30:02, всего редактировалось 1 раз.

[КРАМ]

Дроссель является МАГНИТНОЙ антенной. Частотные свойства будут определяться ферритом сердечника и межвитковой емкостью намотанной на феррите катушки. Диаграмма направленности магнитной антенны - тороид (катушка является осью тороида).
Но все это относится к приему электромагнитных волн в дальней зоне, то есть на расстоянии не менее 3...5 длин волн.
При приеме магнитного поля ближней зоны (например, при приближении к дросселю преобразователя или проводу с переменным током) диаграмма определяется магнитной связью излучателя и приемника. Никакой фокусировке в немагнитном пространстве между приемником и передатчиком это не поддается.
ЗЫ.
Свет - это РАЗНОВИДНОСТЬ ЭМИ. Просто глаз чувствителен к определенному диапазону длин волн. А тепло которое мы чувствуем от костра или ТЭНа - это тоже ЭМИ, но другого диапазона длин волн.

[FAKIR]

xakepp35, это хорошо, что вы пытаетесь разобраться в этих процессах. У вас присутствует творческая мысль.
-------

Если взять тепловизор, то тоже можно увидеть много интересного. А с электромагнитным полем у вас не получится картина, так как разные частоты излучения

требуют разных параметров антенн (датчиков).

Это если очень кратко...

[Андрей Бедов]

Из скольки бы элементов на феррите ни состояла эта антенная решетка - направленность у каждого её элементов будет "никакая".
И на какие бы разнообразные источники излучения её ни направлять, картинку на выходе я могу обрисовать уже сейчас - большое пятно с уменьшающейся к краям плотностью.

[Morroc]

Да уж ) Лучше про это

1) создания ЧПУ. нужно управлять двумя шаговыми моторами с ПК. RS-232 нету, только USB. что взять за базу?

Китайцы продают usb платы с плагинами под mach3, есть совместимые с mach3 (и возможно linuxCNC, не пробовал) переходники usb->lpt, можно сделать автономный контроллер из ардуины или собрать/купить planet-cnc mk1. В общем зависит от бюджета и ПО с которого управлять, если просто кое как повозюкать ШД туда-сюда - сгодится и переходник usb-uart (тот же rs-232 только 5 вольт).

Ой, не usb-lpt, а expresscard - lpt и pci - lpt. Хотя может есть и с usb рабочий вариант. У меня expresscard для ноута.

Для космических лучей лучше какой нибудь сцинтилляционный детектор с ФЭУ

[murzistor]

xakepp35, я вас разочарую.

Во-первых, любая волна обходит препятствия, сравнимые с длиной волны, а также более мелкие препятствия.
Для видимого света длина волны меньше микрона, поэтому в световой микроскоп можно увидеть точки размером в микрон.
Инфракрасные волны длиннее, но для тепловизора хватает.
В радарах используют волны, которые не могут "не заметить" самолёт.
Спутниковые тарелки рассчитаны на такие волны, длина которых, наверное, порядка на два меньше тарелки. Длинная волна не заметит форму тарелки.
Для телевизионного сигнала многоэтажный дом - как зеркало. Многометровый сигнал вообще не заметит окон в доме.
Длина радиоволн может быть несколько километров, такие волны огибают горы! Сфокусировать их нечем.

Остаются направленные антенны.

Во-вторых, магнитная антенна принимает сигнал отовсюду, кроме торцов. Придётся инвертировать, фильтровать...
Если нужно с расстояния - то можно не двигать, а поворачивать антенну. А как ещё?

В-третьих, разные приборы излучают разные частоты. Вам какие надо? Магнитную антенну придётся подстраивать.

А двигать антенну - чем хотите, тем и двигайте. Какая разница? Лишь бы мотор не давал помех на принимаемой частоте.

В-четвёртых: как вы заметили, компьютер сам излучает радиоволны. Так что записывайте продетектированный сигнал на магнитофон
Надо синхронизировать развёртку. Для этого можно просто записывать на плёнку метки, когда антенна достигла такой-то точки.

А практическая польза будет? Или это для интереса?
Тогда можно выдать полученные картинки за современное искусство.

[xakepp35]

что будет если сделать датчик двухкатушечным, одна катушка на цилиндре, вторая на торе.
и засунуть телевизор в мурманский полуостров цилиндр в тор, вот как-то так:


снимаемое напряжение, (сигналы на катушках), трактовать как комплексное число
напряжение с цилиндрической катушки как дейстивтельную компоненту, а с тора - как мнимую.

ведь преобразование фурье как раз любит комплексный вход
а выход FFT подавать на нейросеть некоторого летающего дрона

и получатся эдакие электромагнитные уши для робота, ненуачо =))
если роботы с ИИ - существа электронные, то и слышать им важнее электромагнитный мир, ведь так?

интуиция подсказывает, для полноты картины оптимальнее всего сделать 4 датчика и разместить их в вершинах правильного тетраэдра
несколько таких датчиков разнесённых в пространстве, повёрнутых на некоторый угол наверняка может давать много информации.
о спектре окружающих колебаний, их направленности, расстоянии до источников, возможно поляризации

существуют ли подобные виды датчиков?
для чего могут применяться?
как определить направление намотки? (как направление мотки цилиндра должно соответствовать направлению мотке тора?)
какая ориентация самих датчиков? чтобы оси цилиндров смотрели к центру тетраэдра? или осями цилиндра перпендикулярно?

[RA3WSI]

Да хоть на табуретке намотай.
Сказали же, что магнитные антенны принимают именно магнитную составляющую ЭМВ,точнее наводит эдс в обмотке антенны.
Тем более катушка намотанная на ферритовом кольце вообще принимать ничего не будет.

Последний раз редактировалось RA3WSI Ср окт 12, 2016 13:41:28, всего редактировалось 1 раз.

[Morroc]

существуют ли подобные виды датчиков?
для чего могут применяться?

Для поиска скрытой проводки

[RA3WSI]

Очередной Зворыкин пытается заново изобрести телевизор.