Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
2018-02-27
Все заметки/Радиант, второе магнитное поле
Индикатор второго магнитного поля
О втором магнитном поле идёт сейчас много споров, его наличие доказано уже многими экспериментами. А вот приборов, которые бы его измеряли, пока нет. Предлагаемое далее устройство также ещё нельзя назвать прибором — это индикатор, который пока несовершенен, но всё же позволяет выделить и измерить компоненту второго магнитного поля. Также, этот прибор можно использовать в следующих опытах.
Датчиком поля здесь выступает катушка L1 в броневом ферритовом сердечнике. Как известно, в таком исполнении она имеет замкнутые магнитные линии, не выходящие наружу. Точно также, воздействие внешних полей не дожно сказываться на индукции в такой катушке. Однако, как показали эксперименты, второе магнитное поле нарушает эти законы и может быть таким образом зафиксировано. Интересно, что оно возбуждает в катушке однополярные импульсы, которые и воспринимает устройство, о котором мы расскажем далее.
Принципиальная схема индикатора второго магнитного поля
В нём, для согласованной совместной работы датчика и остальной схемы, автор применил нестандартное включение операционных усилителей DA1.1 и DA1.2, первый из которых отвечает за правильный съём импульсов от катушки L1, а второй — за преобразование двухполярного сигнала (с искусственной средней точкой) в однополярный (относительно общего провода). Он то и подаётся на вход микросхемы измерителя уровня DA2, выходы которой подключены к линейке светодиодов VD1..VD5. Число зажженных светодиодов в этой линейке будет примерно соответствовать уровню напряженности второго магнитного поля. Питается схема от любого адаптера или аккумулятора 12В. Питание подаётся на разъём XS1.
Детали
Для датчика L1 применяется броневой ферритовый сердечник с внешним диаметром 22-26 мм, состоящий из двух половинок, в средину которого вставляется каркас катушки. На этот каркас наматывается 100 витков медного провода диаметром 0.1-0.15 мм в лаковой изоляции. Для усиления чувствительности датчика, между двух половинок его сердечника необходимо сделать зазор около 0.4-0.8 мм. Здесь надо отметить, что в стандартном наборе такого сердечника, для создания необходимого зазора, прилагается специальное кольцо. Если такого кольца нет, то его можно вырезать из плотного тонкого картона самостоятельно.
Перечень остальных элементов схемы:
  • DA1 — сдвоенный операционный усилитель LM358. Тонкость работы этого устройства заключается в совместной работе именно этого ОУ и датчика, поэтому замена на другие ОУ не допускается;
  • DA2 — измеритель уровня сигнала KA2284 (AN6884, LB1403);
  • VD1..VD5 — светодиоды синего или красного цвета свечения;
  • C1..C3 — керамические конденсаторы с допустимым отклонением в 10%;
  • R1..R11 — резисторы на 0.065-0.125Вт с допустимым отклонением в 5%.
Особенности монтажа
В схеме работают довольно высокоомные цепи, например, между выводами 1 и 2 DA1.1. Поэтому места пайки этой микросхемы и её соединений нужно тщательно протереть спиртом, а после высыхания — покрыть их слоем лака или канифоли. Если применяются SMD элементы, то их пайка с активным (слабоактивным) флюсом не допускается, т.к. полностью вымыть его потом не получится.
Настройка
Настройка схемы производится в два этапа. Сначала нужно установить максимальный диапазон подстроечным резистором R9. Для этого к датчику нужно максимально приблизить прибор, генерирующий второе магнитное поле, например, лечебную катушку. При этом все светодиоды VD1-VD5 должны светиться. Если же поле убрать, то все они должны погаснуть, что можно отрегулировать вторым подстроечным резистором — R2. Далее, нужно найти максимальную чувствительность прибора путём регулирования зазора между половинками феррита. Как правило, он составляет 0.4-0.8 мм, но в некоторых случаях зазор может достигать 1-2 мм. Нужно установить источника второго поля на расстоянии, при котором светятся два светодиода, а затем, регулируя зазор, добиться максимального их засвета. В остальном, схема работает стабильно и без дополнительных настроек.
На следующих фото приведены печатная плата и расположение деталей:
Печатная плата индикатора второго магнитного поля Расположение деталей индикатора второго магнитного поля
Вариант на батарейках
Такой вариант может быть более удобен для исследований. Поскольку питание для микросхемы индикатора DA2 не может быть ниже 4В, то в такой схемотехнике необходимы три пальчиковых батарейки (GB1-GB3), каждая — на 1.5В. Кроме того, здесь добавляется выключатель SW1, который должен быть расположен на передней панели прибора. В остальном — схема, детали, монтаж и настройка — те же.
Принципиальная схема индикатора второго магнитного поля (вариант на батарейках)
На следующих фото приведены некоторые изображения такого варианта устройства:
Промышленный вариант: печатная плата (открыть)
Промышленный вариант предусматривает комплект документации для промышленного изготовления платы: GERBER-файл для производства печатной платы, BOM-файл спецификации комплектующих и принципиальную схему с указанием номиналов элементов. Всё это позволяет сразу заказать печатную плату, например, здесь, а затем быстро её собрать.
Для скачивания файлов необходимо авторизоваться и оплатить абонемент на месяц или на год, а затем обновить эту страницу. Если вы ещё не зарегистрированы, то сделайте это прямо сейчас!
Надёжный партнёр для производства печатных плат
Промышленный вариант: 3D корпус (открыть)
Этот вариант предусматривает распечатывание корпуса изделия на 3D принтере. Формат скачиваемых файлов: stl.
Для скачивания файлов необходимо авторизоваться и оплатить абонемент на месяц или на год, а затем обновить эту страницу. Если вы ещё не зарегистрированы, то сделайте это прямо сейчас!
 
1 2