Фарадометр — приставка к мультиметру — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости

При подключении к мультиметру серий М-83х, DT-83x приставка позволяет измерять ёмкости конденсаторов и ионисторов до 2 Ф. По авторской «традиции»приставка питается напряжением 3 В от внутреннего стабилизатора АЦП мультиметра и не требует его доработки.

В радиолюбительских условиях измерение ёмкости ионисторов (EDLC — Electric Double-Layer Capacitor) — процесс, если несложный для радиолюбителя технически, то сравнительно длительный по времени. Рассмотрим коротко особенности её измерения на примере ионисторов фирмы Panasonic [1]. Ионистор можно представить как большое количество конденсаторов малой ёмкости, включённых параллельно внешним выводам. На рис. 1 представлена упрощённая эквивалентная схема ионистора для цепей постоянного тока. Резисторы R1-RN имеют разное сопротивление. Поэтому при зарядке (или разрядке) ионистора до заданного напряжения требуется время, необходимое для достижения этого значения на всех конденсаторах. Если времени недостаточно, то после отключения зарядного тока часть заряда с быстрее заряжаемых конденсаторов перетечёт в медленнее заряжаемые (при разрядке — наоборот), и напряжение на внешних выводах ионистора после отключения зарядного тока уменьшится.

Рис. 1

Как правильно поступить, если вам необходимо измерить ёмкость ионистора? Очевидно, что его нужно медленно зарядить (или, наоборот, разрядить заряженный) от источника напряжения через резистор до заданного значения таким током, при котором все конденсаторы успевают «пропитываться» зарядом, затем зафиксировать время зарядки и вычислить ёмкость по известной формуле для RC-цепи.

Чтобы избежать математических вычислений и измерений времени зарядки вспомогательным часовым устройством [2], процесс измерения лучше возложить на измерительный прибор — фарадометр. Такой прибор можно собрать, используя достаточно простое схемотехническое решение. Понадобятся тактовый генератор импульсов и многоразрядный двоичный счётчик для их счёта. Далее выходные сигналы счётчика, несущие информацию о времени измерения, пропорциональном измеряемой ёмкости, необходимо преобразовать цифроаналоговым преобразователем (ЦаП) в напряжение. Пороговое устройство при зарядке ионистора до заданного значения напряжения выдаст сигнал приостановки счёта импульсов, а вольтметр, подключённый к выходу ЦАП, отобразит информацию о ёмкости. Выбор тактовой частоты, числа разрядов двоичных счётчиков и ЦАП однозначно зададут коэффициент линейного преобразования «ёмкость-напряжение» так, что показания вольтметра будут соответствовать измеренной ёмкости.

Рис. 2

Такой алгоритм измерения реализован в фарадометре, схема которого приведена на рис. 2. Он выполнен в виде приставки к мультиметру, питаемой от его внутреннего стабилизатора, и предназначен для измерения ёмкости как ионисторов, так и оксидных конденсаторов большой ёмкости.

Основные технические характеристики:

  • Пределы измерения ёмкости, Ф ………………..0,2 и 2
  • Дискретность измерения на пределах, мкФ………….1574,8 и 15748
  • Погрешность измерения от 0,2 предельного значения и выше, %, не более………….5
  • Максимальное время измерения, с, не более ………..2000
  • Напряжение питания, В …………3
  • Максимальный ток потребления при измерении, мА, не более …………………3,3
  • Ток потребления в режиме ожидания, мА ……………..0,3

Следует отметить, что погрешность измерения зависит от дискретности и обратно пропорциональна измеряемой ёмкости на каждом пределе.

Рассмотрим работу прибора при подключении к клеммам XS1, XS2 «Сх» тестируемого ионистора или оксидного конденсатора (далее конденсатор). Процесс измерения ёмкости начнётся с момента нажатия на кнопку с фиксацией SB1 «Изм.». В зависимости от выбранного переключателем SA1 предела измерения «0,2F» или «2F» конденсатор начинает заряжаться от источника питания +3 В через резистор R3 или R4. К конденсатору через замкнутую слева по схеме группу контактов кнопки SB1 подключён инвертирующий вход компаратора DA1 LMV331ID [3]. Его неинвертирующий вход подключён к резистивному делителю R1R2. Делитель задаёт опорное напряжение компаратора + 1,9 В. Такое же напряжение Uc на заряжаемом конденсаторе, в зависимости от установленного переключателем SA1 предела, будет достигнуто через время, равное постоянной времени цепи R3Cx или цепи R40Cx. Согласно выражению для RC-цепи, Uc = 0,63·Uпит, где Uпит — напряжение питания.

До достижения этого напряжения на конденсаторе выходной транзистор компаратора, коллекторный вывод которого (вывод 4) подключён к входу CI (Clock Input) счётчика DD1 MC14060BCP [4], закрыт. Поэтому тактовый генератор, собранный на элементах R6, R8, C1 и двух встроенных в микросхему DD1 инверторах, вырабатывает прямоугольные импульсы с периодом следования 119,2 мкс.

Нажатие на кнопку SB1 приводит также к размыканию правой по схеме группы её контактов. При этом уровень лог. 1 (установки в ноль) на входах R двух последовательно включённых 14 разрядных двоичных счётчиков DD1 и DD2 сменяется уровнем лог. 0. Счётчики начинают счёт тактовых импульсов. Для контроля его продолжительности к выходу Q11 счётчика DD1 подключён светодиод HL1. Он вспыхивает с частотой около 2 Гц, сигнализируя о смене состояний счётчика на выходе Q11, а значит, и о наличии процесса измерения.

По достижении на измеряемом конденсаторе напряжения, равного заданному делителем R1R2, выходной транзистор компаратора открывается и уровнем лог. 0 на входе CI счётчика DD1 приостанавливает работу тактового генератора. Измерение закончено, при этом, как уже сказано выше, число импульсов, поступивших с тактового генератора и подсчитанных счётчиками DD1 и DD2, пропорционально ёмкости испытуемого конденсатора. Об окончании измерения сигнализирует светодиод. Он перестаёт мигать и, в зависимости от состояния выхода Q11 счётчика DD1, гаснет или светит постоянно.

К выходам Q3-Q9 счётчика DD2 подключён семиразрядный ЦАП, вы-полненный по схеме резистивной матрицы R-2R на резисторах R10-R23. Напряжение на выходе такого ЦАП пропорционально напряжению в виде двоичного числа, поданному на его входы со счётчика, а значит, ёмкости испытуемого конденсатора. С выхода ЦАП через резистор R24 напряжение поступает на вход мультиметра для измерения и отображения результата на дисплее. Резистор R24 уменьшает напряжение с выхода ЦАП на входе мультиметра в 1,5 раза при входном сопротивлении 1 МОм и положении переключателя рода работ в «DCV 2000m». Номинальное сопротивление резистора (470 кОм) выбрано с учётом шунтирующего влияния входного сопротивления мультиметра на результат измерения.

После окончания процесса измерения ёмкости кнопку SB1 следует вернуть в начальное положение. Это приведёт к установке всех счётчиков в состояние лог. 0, постоянному свечению светодиода и быстрой разрядке испытуемого конденсатора. Разрядка происходит через левые по схеме нормально замкнутые контакты кнопки и низкоомный резистор R5, который ограничивает ток через её контакты.

Чертёж печатной платы и расположение элементов приведены на рис. 3.

Рис. 3

Компаратор LMV331ID DA1 и резистор R7 — поверхностно монтируемые и расположены со стороны печатных проводников (рис. 4).

Рис. 4

При замене компаратора другим аналогом следует учесть, что его допустимое синфазное входное напряжение (англ.: Input Common Mode Voltage Range) положительной полярности должно быть не менее напряжения питания за вычетом 1,1 В, т. е. при напряжении питания +3 В — не менее + 1,9 В.

Автор столкнулся с незапуском при напряжении питания 3 В встроенного генератора в некоторых микросхемах 4060В. При этом все рекомендации по выбору номиналов RC-цепей генератора были соблюдены. Первый инвертор генератора (выводы 10, 11) при напряжении питания 3 В оставался в линейном режиме несмотря на наличие ПОС через конденсатор С1. И только в микросхеме MC14060BCP [4] фирмы ON Semiconductor наблюдался устойчивый запуск генератора. Объяснения, на мой взгляд, давали datasheet-ы от производителей. Только на MC14060Bxx производитель ON Semiconductor указал нижний предел напряжения питания, равный 3 В.

Счётчик DD2 74HC4060N [5] относится к классу высокоскоростной логики, но поскольку счёт импульсов в нём организован последовательным переносом, а напряжение питания снижено до 3 В, сквозные токи, вызванные одновременным переключением счётных триггеров, практически отсутствуют. Поэтому специальных мер для обеспечения устойчивости его работы, связанных с особой трассировкой линий питания на плате и установкой блокировочных конденсаторов, не потребовалось. Этот счётчик можно заменить обычным 4060В. Но поскольку при напряжении питания 3 В выходное сопротивление таких счётчиков — около 1,2 кОм, для сохранения погрешности измерений на приемлемом уровне потребуется увеличить сопротивление резисторов R10-R23 в ЦАП в несколько раз. Рекомендуемые значения сопротивления резисторов R10-R17 и R18-R23: 150 и 75 кОм, 200 и 100 кОм или 300 и 150 кОм соответственно. Сопротивление резистора R24 необходимо будет увеличить до 14 МОм, чтобы общее сопротивление мультиметра с этим резистором стало 15 МОм. Измерение ёмкости при этом следует производить на пределе «DCV 200m».

Рис. 5

Применены постоянные резисторы Р1-4, МЛТ, причём резисторы, входящие в ЦАП, надо подобрать с отклонением не более 1 %, конденсаторы — керамические К10-17, КМ, но конденсатор С1 должен быть с малым ТКЕ. Кнопка SB1 с фиксацией — MPS-580D-G (аналог PS580L), переключатель SA1 — движковый серий MSS, MS, IS, например MSS-22D18 (MS-22D16). Штырь ХР1 «PNPE» — от подходящего разъёма. Штыри ХР2 «V^mA» и ХР3 «СОМ» — от измерительных щупов. Гнёзда XS1, XS2 — зажимы «крокодил». Внешний вид приставки показан на рис. 5.

Перед подключением к мультиметру, чтобы не вывести его из строя, приставку следует запитать от к внешнего источника питания напряжением 3 В. Измеряют потребляемый ток, который при разомкнутых гнёздах XS1 и XS2 должен быть 0,3…0,4 мА, а уже затем её подключают к мультиметру.

При замене светодиода GNL-3014UBD на другой яркий или сверхъяркий любого цвета свечения следует подборкой резистора R7 задать ток через светодиод в интервале 0,2…0,3 мА.

При калибровке необязательно иметь под рукой конденсатор с заранее измеренной ёмкостью. Достаточно выставить частоту тактового генератора 8389 Гц (или период следования импульсов — 119,2 мкс). Грубо частоту корректируют резистором R8, а плавно — резистором R6. Для сохранения повышенной стабильности частоты генерации от температуры и надёжного запуска желательно выдерживать соотношение 2R8.

Основное положение переключателя рода работ мультиметра при измерении — «DCV 2000 m». При этом необходимо учитывать, что на пределе 2 Ф показания на дисплее мультиметра соответствуют миллифарадам. На пределе 0,2 Ф показания следует разделить на десять. Прибором можно измерять ёмкость, большую, чем 2 Ф. Так, например, при тестировании ёмкости 3 Ф, по окончании измерения, как несложно догадаться, следует к показаниям индикатора в 1 Ф прибавить ещё 2 Ф. Это обусловлено тем, что при измерении ёмкости более 2 Ф счётчик переполняется и начинает счёт с нуля. При этом, конечно, надо зафиксировать факт обнуления счётчика.

Скачать чертежи печатной платы в форматах Sprint LayOut 5.0 и TIFF

Литература

  1. Ионисторы Panasonic: физика, принцип работы, параметры. — URL: http://www.kit-e. ru/assets/files/ pdf/2006_09_ 12.pdf (03.04.18).
  2. Нечаев И. Измеритель ёмкости ионисторов и конденсаторов большой ёмкости. — Радио, 2015, № 3, с. 47, 48.
  3. LMV331, NCV331, LMV393, LMV339 Single, Dual, Quad General Purpose, Low-voltage Comparators. — URL: https://www.onsemi. com/pub/ Collateral/LMV331-D. PDF (03.04.18).
  4. MC14060B 14-Bit Binary Counter and Oscillator. — URL: https://www.onsemi.com/ pub/Collateral/MC14060-D.PDF (03.04.18).
  5. 74HC4060; 74HCT4060 14-stage binary ripple counter with oscillator. — URL: http:// www.nesweb.ch/downloads/74HC4060.pdf (03.04.18).

Автор: С. Глибин, г. Москва

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Фарадометр

Cтраница 1

Фарадометры с параллельной схемой применяются для измерения больших емкостей. Они по принципу действия и характеру шкалы аналогичны омметрам соответственно с параллельной и последовательной схемами измерения. Питание их производится пульсирующим напряжением.
 [2]

Фарадометры представляют собой приборы непосредственной оценки, выполненные на базе электродинамических или электромагнитных логометров.
 [4]

Как устроен фарадометр типа ЭФ.
 [5]

При использовании омметра или фарадометра прибор необходимо настраивать каждый раз на выбранном пределе измерения.
 [6]

Приборы для непосредственного измерения емкости называются фарадометрами или микрофарадометрами. На рис. 10 — 6 дана схема одного из таких приборов — микрофарадометра электромагнитной системы типа ЭФ, изготовляемого Киевским заводом.
 [7]

Емкость секций измеряют методом амперметра-вольтметра или обычными фарадометрами.
 [9]

Отбраковка дефектных секций в пакетах путем измерения емкости фарадометром производится так же, как и методом амперметра — вольтметра. Отличие состоит в том, что при измерении емкости фарадометром к секциям прикладывается напряжение незначительной величины. Поэтому отбраковка секций фарадометром является менее эффективной ввиду того, что не могут быть обнаружены секции с частичным повреждением диэлектрика. Однако фарадометр более удобен в обращении, и при работе с ним не требуется принимать специальные меры по технике безопасности.
 [10]

Другими приборами электромагнитной системы могут быть фазометры, частотометры, фарадометры и другие.
 [11]

Для измерения емкости широкое применение имеет также прибор непосредственной оценки — фарадометр, в схеме которого используется логометр электромагнитной системы.
 [13]

Наиболее просто и быстро измеряют емкость конденсатора приборами с непосредственным отсчетом — фарадометрами, измерителями емкости, а также мостами. При отсутствии подобных приборов емкость конденсатора измеряют методом вольтметра — амперметра.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3




www.ngpedia.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Фарадометр

Cтраница 3

Электродинамические приборы — самые точные из всех измерительных приборов переменного тока. Используются они главным образом в качестве переносных амперметров, вольтметров и миллиамперметров переменного тока, ваттметров, счетчиков электрической энергии постоянного тока, фазометров, фарадометров и частотомеров.
 [31]

Отбраковка дефектных секций в пакетах путем измерения емкости фарадометром производится так же, как и методом амперметра — вольтметра. Отличие состоит в том, что при измерении емкости фарадометром к секциям прикладывается напряжение незначительной величины. Поэтому отбраковка секций фарадометром является менее эффективной ввиду того, что не могут быть обнаружены секции с частичным повреждением диэлектрика. Однако фарадометр более удобен в обращении, и при работе с ним не требуется принимать специальные меры по технике безопасности.
 [32]

Показывающие приборы, служащие для — непосредственного измерения электрической емкости, называют ф а — радометрами или микрофарадометрами. В качестве измерительного механизма в таких приборах используют электромагнитный или электродинамический логомет-ры. На рис. 7.8 представлена схема электродинамического фарадометра, питаемого переменным током. В электромагнитном поле неподвижных катушек А-А могут вращаться две рамки ( катушки) BI и В2, жестко связанные друг с другом под некоторым углом. Рамки включаются в схему с no — мощью безмоментных ленточек. Образцовые конденсаторы постоянной емкости С0 и С помещаются в корпусе прибора, а измеряемая емкость Сх подключается к зажимам х-х, расположенным снаружи фарадометра.
 [33]

Отбраковка дефектных секций в пакетах путем измерения емкости фарадометром производится так же, как и методом амперметра — вольтметра. Отличие состоит в том, что при измерении емкости фарадометром к секциям прикладывается напряжение незначительной величины. Поэтому отбраковка секций фарадометром является менее эффективной ввиду того, что не могут быть обнаружены секции с частичным повреждением диэлектрика. Однако фарадометр более удобен в обращении, и при работе с ним не требуется принимать специальные меры по технике безопасности.
 [34]

Показывающие приборы, служащие для — непосредственного измерения электрической емкости, называют ф а — радометрами или микрофарадометрами. В качестве измерительного механизма в таких приборах используют электромагнитный или электродинамический логомет-ры. На рис. 7.8 представлена схема электродинамического фарадометра, питаемого переменным током. В электромагнитном поле неподвижных катушек А-А могут вращаться две рамки ( катушки) BI и В2, жестко связанные друг с другом под некоторым углом. Рамки включаются в схему с no — мощью безмоментных ленточек. Образцовые конденсаторы постоянной емкости С0 и С помещаются в корпусе прибора, а измеряемая емкость Сх подключается к зажимам х-х, расположенным снаружи фарадометра.
 [35]

В этих приборах для перемещения подвижной части используется энергия магнитного поля системы, состоящей из контура с измеряемым током и одного или нескольких сердечников, выполненных из ферромагнитных материалов. Они имеют большое собственное потребление мощности, невьюокую чувствительность, воздушное успокоение, неравномерную шкалу. Их отличают простота конструкции и невысокая стоимость. Эти приборы не боятся перегрузок, имеют высокую надежность и возможность работы в цепях постоянного и переменного тока. Однако при работе сказывается влияние внешних магнитных и температурных полей, а также частоты питающего напряжения. Они применяются в качестве амперметров, вольтметров, фазометров, частотомеров, генримет-ров и фарадометров.
 [37]

В этих приборах для перемещения подвижной части используется энергия магнитного поля системы, состоящей из контура с измеряемым током и одного или нескольких сердечников, выполненных из ферромагнитных материалов. Они имеют большое собственное потребление мощности, невысокую чувствительность, воздушное успокоение, неравномерную шкалу. Их отличают простота конструкции и невысокая стоимость. Эти приборы не боятся перегрузок, имеют высокую надежность и возможность работы в цепях постоянного и переменного тока. Однако при работе сказывается влияние внешних магнитных и температурных полей, а также частоты питающего напряжения. Они применяются в качестве амперметров, вольтметров, фазометров, частотомеров, генримет-ров и фарадометров.
 [39]

Страницы:  

   1

   2

   3




www.ngpedia.ru

Простой детектор радиации | Мастер-класс своими руками

Я решил использовать в качестве датчика небольшую ионизационную камеру с усилителем тока, построенным на составном транзисторе.

Но когда я соединил базу составного транзистора непосредственно с проводом датчика, ток коллектора практически отсуствовал. Я же ожидал увидеть некоторый ток утечки из-за «плавающей» базы и коэффициента усиления в десятки тысяч. Я не знаю, все ли составные npn-транзисторы так же хороши, как эти MPSW45A, но ток утечки был удивительно мал, а коэффициент усиления выглядел очень высоким, возможно 30 000, при токе базы в несколько десятков пикоампер. (Я проверил коэффициент усиления с помощью тестового резистора с сопротивление 100 МОм, подключенного к источнику питания с регулируемым выходным напряжением).

Внезапно я увидел возможность как использовать эти обычные компоненты, чтобы сделать действительно чувствительный датчик. Я добавил другой транзистор как показано ниже

Кому нужны резисторы смещения?! Я использовал жестяную банку диаметром примерно 10 см с отверстием в днище для антенного провода и алюминиевой фольгой, закрывающей открытую часть. Я быстро понял, что резистор, подключенный к базе 2N4403 (10 кОм) — хорошая идея, предотвращающая повреждения при коротком замыкании. Эффективность работы этой схемы была превосходной, она легко обнаруживала ториевую калильную сетку лампы Coleman! Так почему бы не добавить еще один составной транзистор? Это казалось смешным, но вот то, что я соорудил:

Я использовал напряжение питания 9 В, но рекомендовал бы использовать несколько более высокое напряжене для получения достаточного потенциала в ионизационной камере. Резисторы были добавлены для защиты от случайного короткого замыкания, которое может быстро вывести из строя транзистор или амперметр. При нормальной эксплуатации они мало влияют на функционирование схемы.

Эта схема действительно хорошо работает и после 5-10 минут, необходимых для стабилизации, она могла обнаруживать калильную сетку на расстоянии около десяти сантиметров. Но схема оказалась чувствительной к изменению температуры и показания амперметра возрастали при небольшом увеличении темературы в комнате. Поэтому я решил добавить температурную компенсацию, сконструировав идентичную схему, но без подключенного к базе транзистора провода датчика, и включив измерительный прибор между выходными точками обеих схем:

Это выглядит немного запутанным, но на самом деле достаточно легко осуществимо. Схема былы собрана в такой же жестяной банке, как и использованная в одном из вышеописанных проектов на полевых транзисторах (JFET), и все части схемы были закреплены на монтажной плате с 8 выводами. Внимательный читатель заметит, что я фактически применил резисторы сопротивлением 2,4 кОм и 5,6 кОм, но эти различия в номиналах не играют большой роли. Я также использовал блокировочный конденсатор, подключенный параллельно батарее, номиналом, например, 10 мкФ. Провод датчика непосредственно соединен с базой транзистора и проходит через отверстие, просверленное в днище жестяной банки. Схема довольно чувствительна к электрическим полям, поэтому хорошая идея — иметь оболочку схемы наподобие этой.

Дайте схеме «прогреться» несколько минут после подачи напряжения питания, после чего показания амперметра должны снизиться до весьма малых значений. Если показания амперметра отрицательные, переключите провод датчика к базе другого транзистора и поменяйте полярность подключения амперметра. Если на резисторах сопротивлением 2,2 кОм падает заметное напряжение, может быть до одного вольта, попробуйте очистить все растворителем и полностью высушить. Когда показания амперметра станут низкими и стабильными, поднесите радиоактивный источник, например, калильную сетку , к окошку, закрытому фольгой, и показания должны быстро возрасти. В качестве измерительного прибора можно применить цифровой вольтметр со шкалой до 1 В или амперметр со шкалой 100 мкА. Показанный ниже измерительный прибор уже имеет шкалу, отградуированую в единицах радиоактивности, и показания около 2,2 обусловлены воздействием калильной сетки .

Это — простой датчик, учитывая его чувствительность! Деятельный экспериментатор может попробовать другие транзисторы, скорее всего, составные, например, MPSA18, или даже операционный усилитель тока, управляемый напряжением, например, CA3080 с разомкнутой цепью обратной связью.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Как сделать барометр своими руками

Сегодня во многих домах имеется барометр. Это устройство в некоторых случаях просто незаменимо. Любителем рыбалки это нехитрое приспособление позволяет не только определить погоду, но и то, будет ли клев. Увы, не всегда есть возможность приобрести устройство. Но можно сделать барометр своими руками из подручных материалов. На само деле в этом нет ничего сложного. Намного труднее сделать электронный барометр своими руками. В этом случае требуются определенные навыки и наличие некоторых инструментов.

Как сделать барометр своими руками

Известно несколько методов изготовления подобных устройств. Каждый из методов изготовления прибора обладает не только преимуществами, но и некоторыми недостатками. Этот метод считается самым простым. Однако не всегда под рукой можно найти все, что для этого требуется. Для изготовления барометра понадобятся:

  1. Стеклянная прозрачная бутылка.
  2. Трубка из стекла.
  3. Пробка.
  4. Вода.

Как изготовить

Чтобы сделать барометр своими руками, нужно заранее подготовить все необходимые детали. Для начала следует на 1/3 наполнить водой бутылку. Лучше всего брать дистиллированную. Обычная вода спустя год зацветет. При желании жидкость можно немного подкрасить.

После этого в пробке стоит сделать отверстие и вставить в него трубку из стекла. Место соединения обязательно нужно промазать пластилином. Это позволит герметично заделать отверстие. Бутылку следует заткнуть пробкой. Как видите, собрать барометр своими руками сможет каждый.

Как работает прибор

Конечно, чтобы понять показатели такого прибора, необходимо знать его принцип работы. Здесь тоже все предельно просто. Когда происходят изменения атмосферного давления, начинает колебаться уровень воды в трубке. Конечно, этого мало. Нужно знать, когда погода будет ясная, а когда дождливая. Итак, если из трубки выходят пузырьки воздуха, то давление достаточно высокое. Это указывает на то, что погода в ближайшее время будет ясная. Именно в такое время наблюдается активный клев. Если же вода постепенно вытекает через трубку, то это указывает на низкое давление. Соответственно, погода будет дождливая. На рыбалку можно не идти, так как клева не будет.

Прибор из старой лапочки

Барометр своими руками для рыбалки можно сделать из перегоревшей лампочки. Для изготовления вам понадобится:

  1. Перегоревшая лампочка.
  2. Шуруповерт.
  3. Машинное либо подсолнечное масло.
  4. Среднезернистая наждачная бумага.
  5. Медная проволока.
  6. Тиски.
  7. Вода.
  8. Чернила.

Делаем отверстие

Чтобы сделать барометр своими руками из лампочки, необходимо проделать в ней отверстие. Работать нужно крайне осторожно, так как баллон может в любую минуту треснуть или же разбиться. Отверстие нужно проделать в том месте, где начинается цоколь с резьбовой частью.

Существует достаточно простой способ. Для начала следует сделать отметку, где будет проделано отверстие. Сюда следует капнуть немного подсолнечного или же машинного масла. Из среднезернистой наждачной бумаги нужно снять немного абразивного порошка. Полученный материал нужно добавить к масляной капле. В результате должна получиться вязкая масса.

В патрон шуруповерта или же дрели следует вставить кусочек медной проволоки. Ее диаметр должен соответствовать размерам будущего отверстия. Цоколь лапочки стоит зажать в тисках, а колбу – обернуть тряпкой или же полотенцем. Сверлить нужно очень аккуратно, прилагая минимум усилий.

Что делать дальше

Емкость для барометра готова. Теперь нужно наполнить ее водой. Для этого лучше использовать дистиллированную. Колбу нужно заполнить водой наполовину. После этого жидкость надо подкрасить. Для этого можно капнуть в воду несколько капель чернил. Если их в хозяйстве нет, то можно положить в жидкость кусочек грифеля, желательно от химического карандаша. После этого полученный состав нужно перемешать. Барометр своими руками из перегоревшей лампочки изготовлен. Его можно будет подвесить приспособление между оконными рамами. Лучше всего разместить барометр с северной стороны. Здесь на прибор не будут падать солнечные лучи. Если же окна расположены с южной стороны, то барометр следует разместить в верхней части окна. Пользоваться подобными устройством следует исключительно в теплое время года, когда температура выше нуля.

Как работает барометр из лампочки

Спустя несколько часов после установки барометра уже можно будет снимать показания. Конечно, следует знать, как такое приспособление работает. Если внутренние стенки колбы покроются мелки каплями конденсированной воды, то завтра будет облачно. Однако осадков не будет. Если же капли среднего размера и между ними присутствуют сухие вертикальные полосы, то завтра будет наблюдаться переменная облачность. Это, конечно же, не все. Если крупные капли частично покрывают колбу – будут кратковременные осадки, капли крупные и стекают вниз – будет гроза.

При помощи такого устройства можно предсказать и сухую погоду. Если стенки колбы сухие и даже без капелек и тумана, то завтра будет ясно. Если же конденсат образовался на северной стороне баллона, то завтра, примерно во второй половине дня, пройдет дождь.

fb.ru

Как сделать гигрометр своими руками в домашних условиях?

Содержание страницы

В нашей жизни используется множество измерительных приборов, которые позволяют контролировать микроклимат помещений. Один из них – гигрометр, устройство, которое можно изготовить в домашних условиях.

Зачем нужен гигрометр?

Гигрометр позволяет выявить относительную влажность окружающей среды, которая является одним из важнейших составляющих микроклимата помещения. Содержание влаги в воздухе влияет на самочувствие людей. Этот показатель обязательно должен находиться в пределах среднего диапазона. Пониженная влажность воздуха может приводить к затрудненному дыханию и пересыханию слизистых оболочек, а повышенная – к ухудшению физического состояния. Особенно строго следить за этим значением нужно людям, имеющим заболевания дыхательных путей.

Для контроля влажности в помещении можно приобрести специальную метеостанцию. Однако из подручных средств также можно собрать прибор, который сможет заменить собой гигрометр.

Аналог психрометрического прибора

Чтобы получать точные сведения, нужно знать, как сделать гигрометр в домашних условиях. Для создания аналога психрометрического устройства понадобятся:

  • два ртутных термометра, предназначенных для измерения температуры воздуха;
  • дистиллированная вода;
  • доска;
  • нить;
  • хлопчатобумажная ткань.

Также понадобятся любые подручные средства, с помощью которых можно произвести закрепление термометра.

На доске нужно установить в вертикальном положении два термометра так, чтобы они находились параллельно по отношению друг к другу. Под одним из измерительных приборов необходимо установить небольшую емкость с дистиллированной водой. В качестве емкости можно использовать небольшую колбу или обыкновенный пузырек. Наконечник термометра (ртутный шарик), под которым установлен «резервуар», следует обернуть обыкновенной хлопчатобумажной тканью, после чего не очень туго перевязать нитью. Края ткани приблизительно на 5 миллиметров опускаем в емкость, которая предварительно была заполнена дистиллированной водой.

Принцип действия такого устройства, собранного своими руками, абсолютно схож с принципом действия психрометрического гигрометра. Для вычисления относительной влажности воздуха понадобится специальная таблица. По разнице показаний «сухого» и «влажного» термометра вычисляют влажность окружающей среды.

«Природный» измеритель

Для изготовления измерителя в домашних условиях можно использовать свойство шишки расправлять или наоборот – сжимать – свои чешуйки в зависимости от изменения влажности окружающей среды. Все, что понадобится для создания устройства – сама шишка и кусок фанеры.

В самый центр фанеры с помощью гвоздя или скотча крепится шишка. Для определения влажности следует проследить за скоростью раскрытия чешуек. Если они быстро раскрываются — влажность воздуха несколько ниже нормы. Если положение чешуек достаточно долго не изменяется – микроклимат помещения соответствует средним показателям. В том случае, если их кончики начнут подниматься вверх, влажность помещения имеет высокие показатели.

Аналог волосяного устройства

Каждый задающийся вопросом «как сделать гигрометр своими руками» очень редко приступает к созданию волосяного устройства. Однако сделать его довольно просто. Для этого потребуются:

  • волос;
  • бензин;
  • клей;
  • гвозди;
  • чертежные принадлежности;
  • бумага высокой плотности;
  • лист фанеры;
  • стержень от ручки;
  • проволока из стали;
  • ролик.

Человеческий волос можно заменить хлопчатобумажной нитью высокого качества, которая также остро реагирует на изменение влажности воздуха.

Волос или нить должны иметь длину не меньше 40 сантиметров. Если речь идет о волосе, его нужно обезжирить (применяется смачивание в бензине). На конец волоса необходимо закрепить груз, имеющий вес, достаточный для того, чтобы расправить его. В качестве такого отвеса может подойти небольшая часть стержня ручки, предварительно промытая от чернил. Для закрепления груза нужно использовать клей. На небольшой гвоздь одевается пластмассовая трубка длиной около пяти миллиметров. В ее качестве также можно использовать стержень авторучки. Важно, чтобы трубка свободно вращалась вокруг гвоздя, не соскакивая с него. Для сборки гигрометра подготовьте горизонтальное основание, на котором будет закреплена вертикальная часть устройства – доска или фанера. В ее центр вбивается заранее подготовленный гвоздь. Разместить его нужно так, чтобы перекинутый через пластиковую трубку волос (одна треть от всей длины) мог быть прикреплен к горизонтальной части своим свободным концом. Крепление производится также с помощью клея. Заключительный этап работы – крепление шкалы, которую можно создать из полосы бумаги, нанеся на нее деления.

Для градуирования прибора занесите его в ванную комнату, в которой был включен горячий душ. Точку, в которой будет находиться острите отвеса, отметьте как 100%. Для нахождения нулевой отметки нужно поставить устройство в нагретую духовку (не очень горячую, чтобы не сжечь устройство). После этого ровно между двух точек нужно поставить отметку в 50 градусов. Можно рассчитать подобным способом десятичные или даже единичные отметки.

Отметка, на которой будет находиться отвес на конце волоса, и будет являться показанием относительной влажности окружающей среды.

Гигрометр из салфетки

Комнатный гигрометр из салфетки сделать достаточно просто. Для его создания необходимо иметь под рукой обыкновенную салфетку, фанеру, гвозди, клей и проволоку. В фанеру вбивается два гвоздя на расстоянии, аналогичном длине салфетки. После этого между ранее закрепленными гвоздями посредством клея крепится сама бумажная салфетка. Два куска проволоки (достаточно длины 2-4 сантиметра) крепятся к салфетке. Одна из частей должна быть частично прикреплена к салфетке, частично – к гвоздю так, чтобы образовывалась своеобразная стрелка.

Принцип действия такого устройства основан на свойстве салфетки впитывать в себя влагу из воздуха. Если вы хотите сделать точную шкалу показаний, можно провести сверку самостоятельно изготовленного прибора по устройству, купленному в магазине. Движение проволоки будет свидетельствовать об изменении микроклимата помещения.

Стоит понимать, что приборы, изготовленные в домашних условиях, не могут похвастаться высокой точностью. Они пригодны лишь для измерения приблизительных показателей. Если вам необходимо знать точную влажность окружающей среды, необходимо приобрести любой из видов комнатных гигрометров.

echome.ru

Как сделать барометр для рыбалки своими руками из лампочки

Практически все природные материалы очень восприимчивы к условиям окружающей среды и погодным явлениями. Например, деревянные изделия во влажном воздухе становятся больше в размерах, кожа размягчается, а сосновая шишка при сухой погоде раскрывает свои чешуйки.

Предсказатель погоды из шишки

Чтобы изготовить прибор, который будет предсказывать наступающее изменение погоды, можно воспользоваться одним из свойств природных материалов – шишек. Сделать его своими руками несложно, а процесс станет интересным как для взрослых, так и для детей.

Для изготовления прибора нужно взять две небольшие ровные деревянные дощечки и склеить между собой, таким образом, чтобы одна из них была основанием, а вторая служила боковой стенкой. На кусочке картона нужно нарисовать своеобразную шкалу с изображениями солнца и тучки.

На краю дощечки-основания крепится сухая шишка, а к одной из ее чешуек приклеивается сухая травинка. Когда воздух в природе сухой, чешуйки будут раскрыты, и травинка будет показывать на солнце. А если погода будет портиться и приближаться дождь, чешуйки закроются, а травинка покажет на тучку.

Изготовление барометра из лампочки

Лампочку для изготовления барометра своими руками нужно взять перегоревшую, а у основания цоколя необходимо просверлить маленькую дырочку. Существует один хороший метод, как сделать это аккуратно. В том месте, где должно быть отверстие, наносится капля масла – растительного или машинного. К нему нужно добавить немного абразивного порошка от наждачной бумаги. Смешать оба ингредиента на стекле, а в патрон дрели вставить медную проволоку нужного диаметра.

Перед тем как сверлить отверстие, стеклянную часть лампочки нужно обернуть небольшим кусочком ткани или полотенца, а сам цоколь зажать, по возможности, тисками. Сверлить отверстие нужно на минимальных оборотах, не прикладывая усилий.

Когда дырочка в лампочке готова, в нее заливается вода, примерно половина всего объема, а затем нужно добавить несколько капель обычных чернил или небольшую часть грифеля химического карандаша. Смесь перемешивается, а лампочка подвешивается при помощи плотной веревки или лески.

Самодельный барометр нужно закрепить между оконными рамами, но так, чтобы на него не попадали солнечные лучи. Когда внутренняя часть стекла подсохла, можно снимать показания, для этого нужно запомнить, что означает то или иное состояние колбы.

Например, если на внутренних стенках лампочки образовались мелкие капельки конденсата – в ближайшее время следует ожидать облачной погоды, однако, скорее всего, без осадков.

Если капли конденсата средней величины, а между ними можно заменить вертикальные полоски сухого стекла – это говорит о переменной облачности в ближайшие сутки. К осадкам в природе стоит готовиться, если на стенках лампочки появились крупные капли. И если они настолько большие, что стекают вниз, дождь будет сильным и затяжным.

Во время дождя за окном по барометру также можно понять, насколько долго он будет идти. Если внутренняя поверхность лампочки уже стала сухой, то в скором времени осадки прекратятся, а за окном установится сухая солнечная погода.

Использовать такой барометр, изготовленный самостоятельно, можно только при плюсовой температуре на улице, в мороз его показания будут неправильными. А летом всему семейству будет интересно и познавательно наблюдать за изменениями его показаний, а затем за изменениями погоды.

zhenomaniya.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о