Регистратор грозы своими руками. Монитор атмосферного электричества предупреждает о грозе

Регистратор грозы своими руками

Данное устройство отлично подойдет для тех, кто занимается туризмом, походами, и не только.Оно позволяет регистрировать грозу в радиусе примерно 80 км, что позволит вовремя найти укрытие, спрятаться, отключить электрооборудование.

Собрать регистратор грозы не так уж и сложно, так как он не содержит дефицитных деталей и особой настройки, надо всего лишь настроить R4 - это порог чувствительности детектора.

Удлиняющая катушка L1 повышает ее эффективность. Входной контур L2 C2 настроен на частоту около 330 кГц.

L2-мотается на любом контуре от старого радиоприемника, диаметр каркаса 5мм, 360витков провода 0.2мм, высота намотки 10мм. Контур L1 теже параметры только 58 витков провода 0.2мм в моем варианте этой катушки нет, я её заменил на другую - с ней можно поэксперементировать.

Печатная плата в формате LAY.

О деталях самодельного регистратора приближения грозы. Транзисторы VT1-VT4 могут быть любые, от КТ315/КТ361 до КТ3102/КТ3107. Диод VD1 - любой импульсный.

Принцип действия : усиленный транзистором VT1 сигнал поступает на регистрирующий каскад (VT2- VT4). ВЧ импульс открывает транзисторы VT2 и VT3 и разряжает конденсатор С4. Ток его зарядки, проходя через диод VD1 и резистор R6, приводит к более длительному открыванию транзистора VT4 и зажиганию индикаторной лампочки VL1.

Можно применить светодиод или звуковой индикатор со встроенным генератором - что вам удобнее. Проверить регистратор можно с помощью пьезозажигалки - щелкая зажигалкой на расстоянии полметра от антены. Рекомендуется заземлить устройство, так будет больше чувствительность.

Эта простая конструкция позволяет отслеживать изменения атмосферного заряда. К примеру, фиксируя увеличение атмосферного разряда можно спрогнозировать приближение грозового фронта. Величина атмосферного заряда в солнечный день составляет около 100 мВ, но при накоплении грозовых туч и перед дождем, величина электрического заряда увеличивается во много раз.

В случае грозы, напряжение может увеличиться до несколько тысяч вольт незадолго до удара молнии. Здесь описывается схема монитора атмосферного электричества, изменение которого отображается на светодиодной шкале.

Описание работы детектора атмосферного электричества

Входная цепь состоит из антенны, сигнал с которой поступает на операционный усилитель DA1 (TL071) используемый в роли компаратора. Данный тип операционного усилителя имеет JFET-вход и усиление до 100 дБ. Его неинвертирующий вход подключен к делителю напряжения, образованного из резисторов R3 и R4, а неинвертирующий вход подключен к антенне.

Резистор R2 защищает DA1 от чрезмерно-опасного входного напряжения, в то время как резистор R1 удерживает неинвертирующий вход стабильным. Поскольку операционный усилитель TL071 имеет очень высокий коэффициент усиления, то в схему добавлен резистор R5 образующий обратную связь с соответствующими ограничениями.

В зависимости от величины входного напряжения, на выходе 6 DA1 будет напряжение в диапазоне от 2,5 до 5 В, который подается на вход 5 микросхемы LM3914 (DD1) через переменный резистор R6. Резистор R7 ограничивает максимальную чувствительность.

Микросхема — интегральная схема, которая способна измерять (линейно) входное напряжение и выводить значения на линейку светодиодов. По сути, получается классический аналоговый дисплей на светодиодах. Ток, протекающий через светодиоды, ограничивается самой микросхемой LM3914, поэтому отпадает необходимость во внешних резисторах. В данной схеме входное напряжение от 1,7 до 4,2 В распределено на пять светодиодов.

Настройка устройства

Перед первым включением, поверните ручку переменного резистора R3 полностью против часовой стрелки, а переменный резистор R6 примерно до середины диапазона. Подайте питание и поворотом движка резистора R6 протестируйте устройство. Обычно загорается светодиод VD2 и даже на короткое время VD1, это говорит о правильной работе оборудования и изменения атмосферного заряда.

Окончательные настройки должны быть сделаны в солнечный день с ясным небом, необходимо вращением R4 добиться свечения только VD5, которое свидетельствует о нормальном атмосферном электричестве. Схема, несмотря на свою простоту, очень хорошо работает и позволяет предупредить о приближении грозы задолго до ее начала.

В качестве антенна можно использовать изолированный провод длинной около 3 метров, а общий провод схемы заземлить, например, подсоединить к батарее центрального отопления.

Внимание! Во избежание поражением молнией во время наступления грозы, необходимо отключить антенну от устройства.

Пользу данного устройства безусловно оценят туристы, любители походов, рыбаки, охотники и т.д. Регистрировать грозу посредством него можно на расстоянии примерно в 80 км. В большинстве случаев этого достаточно, чтобы вовремя укрыться, спрятаться, обесточить электрооборудование.

Поскольку в конструкции регистратора не содержится редких и дорогостоящих деталей собрать его по силам почти каждому. Единственно, надо будет повозиться с порогом чувствительности детектора (настроить R4).

Схема прибора:

Катушка-удлинитель L1 повышает общую эффективность устройства. Частота настройки входного контура L2 C2 примерно 330 кГц.

Из старого радиоприемника берется любой контур. L2-мотается проводом 0.2 мм. 360 витков на каркас диаметром 5 мм. Высота намотки 1 см. Аналогичные параметры у контура L1, только витков не 360, а 58. Со второй катушкой можно поэкспериментировать, убрать совсем или заменить другой.

В регистраторе грозы используются следующие детали:

транзисторы VT 1 — 4 (подойдут любые от КТ 315-361 до КТ 3102-3107;
какой угодно импульсный диод VD1.

Принцип работы : каскад-регистратор (VT2-VT4) принимает сигнал усиленный транзистором VT1. Транзисторы VT2 и VT3 открываются ВЧ импульсом, затем разряжается конденсатор С4. Диод VD1 совместно с резистором R6, пропуская ток зарядки С4, инициируют более продолжительное открывание транзистора VT4 и активизацию лампочки-индикатора VL1.

Печатная плата формат LAY.

Допускается использование не только светодиода, но и звукового индикатора с интегрированным генератором, кому как удобно. Для проверки регистратора можно воспользоваться пьезозажигалкой. Устройство должно сработать на щелканье зажигалкой с расстояния в полметра. Регистратор грозы рекомендуется заземлить, это увеличит чувствительность.

Права на фотографии принадлежат Алексею Шепелеву

Д анное устройство отлично подойдет для тех, кто занимается туризмом, походами, и не только.Оно позволяет регистрировать грозу в радиусе примерно 80 км, что позволит вовремя найти укрытие, спрятаться, отключить электрооборудование.

Удлиняющая катушка L1 повышает ее эффективность. Входной контур L2 C2 настроен на частоту около 330 кГц.

Печатная плата в формате LAY .

О деталях самодельного регистратора приближения грозы. Транзисторы VT1-VT4 могут быть любые, от КТ315/КТ361 до КТ3102/КТ3107. Диод VD1 - любой импульсный. Принцип действия: усиленный транзистором VT1 сигнал поступает на регистрирующий каскад (VT2- VT4). ВЧ импульс открывает транзисторы VT2 и VT3 и разряжает конденсатор С4. Ток его зарядки, проходя через диод VD1 и резистор R6, приводит к более длительному открыванию транзистора VT4 и зажиганию индикаторной лампочки VL1.

Жить, постоянно опасаясь того, что тебя может ударить молния, наверное, не слишком разумно. Тем более странными кажутся покупка и ношение на поясе прибора, который предупреждает о приближении грозы. Паранойей попахивает. Ладно. А если учесть, что во всём мире каждую секунду молния ударяет 100 раз?

Ещё факты. На нашей планете происходит, как минимум, 8,6 миллиона ударов молний в день. Американское федеральное агентство по чрезвычайным обстоятельствам (Federal Emergency Management Agency) подсчитало, что из-за этих электрических разрядов только в США гибнет двести человек в год, ещё 750 получают повреждения.

Ежегодные затраты, связанные с последствиями — $4-5 миллиардов.

70% всех повреждений и несчастий по вине молний имеют место днём. 85% жертв молнии — дети и молодые люди в возрасте 10-35 лет, находящиеся на открытом воздухе. 20% всех жертв умирают от самого удара молнии на месте.

Никто из них, заметьте, не планировал принять на себя от 100 миллионов до одного миллиарда Ватт вкупе с 10 тысячами градусов Цельсия — температуры, эквивалентной «жаре» на Солнце.

Стало быть, меры предосторожности могут быть не лишними и очень даже разумными. Особенно, если человек проживает в «молниеопасном» регионе.

О некоторых способах борьбы с «карой Господней» мы уже рассказывали , но тогда речь шла в основном об отводе грома от целых поселений. Теперь появился повод поговорить о самозащите.

Прибор StrikeAlert действительно похож на пейджер. А этот «светофор» из светодиодов показывает расстояние до удара молнии в милях (фото с сайта gizmo.com.au).

Американская компания Outdoors Technologies разработала и продаёт переносное устройство под названием StrikeAlert — это первый в мире персональный детектор молний (Personal Lightning Detector).

Приборчик наподобие пейджера носится на поясе, питается от батареек АА и, извините за каламбур, молниеносно предупреждает своего владельца о приближении/удалении и степени опасности «грома небесного».

Удары молний StrikeAlert распознаёт за 60 с лишним километров. Он измеряет расстояния до этих ударов и оповещает хозяина о направлении шторма и показывает, насколько близко грохочет.

Если беда рядом, StrikeAlert возвещает об этом громким акустическим сигналом, который невозможно не заметить.

По степени удалённости прибор идентифицирует четыре интервала: 32-64 км, 19-38 км, 9-19 км и меньше 9 км.

Жидкокристаллического дисплея в устройстве нет, поэтому расстояние в милях показывает «светофор» из пяти светодиодов: пара красных, пара жёлтых и один зелёный.

Они же являются индикатором зарядки батарейки, которой, по заявлению разработчика, хватает на 100 часов непрерывной работы.

Кто предупреждён о молнии, тот не вооружён, но всё ж таки (фото с сайта gizmo.com.au).

Пока всё нормально, StrikeAlert даёт понять о своей «включённости» — зелёный светодиод горит, не мигая. Как только он начнёт мигать, знайте — прибор чувствует молнию.

Следом загорается диод, соответствующий расстоянию до последнего удара. Эта информация обновляется каждые две минуты.

На то, чтобы определить направление, устройству необходимо минут пять. Порядок «возгорания» диодов указывает, приближается гроза или отступает: цикл от зелёного до красного — молнии всё ближе, от красного до зелёного — наоборот.

Необходимо отметить, что StrikeAlert предназначен для использования исключительно на открытом воздухе, иначе он начинает фиксировать статическое электричество, не имеющее к молниям ни малейшего отношения.

В помещении прибор могут ввести в заблуждение источники электромагнитной эмиссии, вроде электронно-лучевых трубок телевизора или компьютерного монитора, двигатели и моторы, а также мощное электрооборудование.