Катушка Тесла своими руками. Резонансный трансформатор Тесла — очень эффектное изобретение. Никола Тесла прекрасно понимал, насколько зрелищен прибор, и постоянно его демонстрировал на людях. Как думаете, зачем? Правильно: чтобы получить дополнительное финансирование.

Почувствовать себя великим ученым и поразить своих друзей вы можете, смастерив свою мини-катушку. Вам понадобятся: конденсатор, небольшая лампочка, провод и несколько других нехитрых деталей. Однако помните, что резонансный трансформатор Тесла производит высокое напряжение высокой частоты — ознакомьтесь с правилами технической безопасности, иначе эффект может превратиться в дефект.

Картофельная пушка. Пневматическое оружие, стреляющее картошкой? Легко! Это не особо опасный проект (разве что вы надумаете сделать гигантское и очень мощное картофельное оружие). Картофельная пушка — отличный способ весело провести время для тех, кто любит инженерное дело и мелкое хулиганство. Супер-оружие элементарно в изготовлении — вам понадобятся пустой аэрозольный распылитель и пара других запчастей, которые несложно найти.

Игрушечный автомат повышенной мощности. Помните детские игрушечные автоматы — яркие, с разными функциями, пиф-паф, ой-ой-ой? Единственное, чего не хватало многим мальчишкам, так это чтобы они стреляли немного дальше и немного сильнее. Что ж, это поправимо.

Игрушечные автоматы делают из резины, чтобы они были максимально безопасными. Конечно, производители убедились, что давление в таких пистолетах минимальное и не может причинить никому вреда. Но некоторые умельцы все же нашли способ, как добавить мощности детскому оружию: вам просто нужно избавиться от деталей, замедляющих процесс. От каких и как — рассказывает экспериментатор из видеоролика.

Дрон своими руками. Многие представляют себе дрон исключительно как большой беспилотный летательный аппарат, используемый в ходе военных действий на Ближнем Востоке. Это заблуждение: дроны становятся повседневным явлением, в большинстве случаев они малы, и сделать их в домашних условиях не так и сложно.

Запчасти для «домашнего» дрона легко приобрести, и не надо быть инженером, чтобы собрать его целиком — хотя, конечно, придется повозиться. Среднестатистический дрон, сделанный вручную, состоит из небольшой основной части, нескольких дополнительных частей (можно купить, а можно найти от других устройств) и электронного оборудования для дистанционного управления. Да, особое удовольствие — это оборудовать готовый дрон камерой.

Терменвокс — музыка магнитного поля. Этот загадочный электромузыкальный инструмент интересен не только (и не столько?) музыкантам, но сумасшедшим ученым. Необычный прибор, придуманный советским изобретателем в 1920 году, вы можете собрать дома. Представьте: вы просто двигаете руками (конечно, с томным видом ученого-музыканта), а инструмент издает «потусторонние» звуки!

Научиться виртуозно управлять терменвоксом — дело нелегкое, но результат того стоит. Сенсор, транзистор, динамик, резистор, источник питания, еще пара деталей, и можете приступать! Вот как это выглядит.

Если не уверенно чувствуете себя в английском, посмотрите русскоязычный ролик, как сделать терменвокс из трех радиоприемников.

Дистанционно управляемый робот. Ну кто не мечтал о роботе? Да еще и собственной сборки! Правда, полностью автономный робот потребует серьезных званий и усилий, а вот робота с дистанционным управлением вполне можно создать из подручных материалов. Например, робот на видео сделан из пенопласта, дерева, небольшого мотора и аккумулятора. Этот «питомец» под вашим руководством свободно перемещается по квартире, преодолевая даже неровные поверхности. Немного творчества, и вы сможете придать ему такой внешний вид, какой вам заблагорассудится.

Плазменный шар наверняка привлекал уже ваше внимание. Оказывается, не нужно тратить деньги на его приобретение, а можно набраться уверенности в себе и сделать самому. Да, в домашних условиях он будет небольшим, но все так же одно прикосновение к поверхности будет заставлять его разряжаться красивейшими разноцветными «молниями».

Основные ингредиенты: индукционная катушка, лампа накаливания и конденсатор. Обязательно соблюдайте технику безопасности — эффектный прибор работает под напряжением.

Радио на солнечной батарее — отличный прибор для любителей продолжительных походов. Не выбрасывайте старый радиоприемник: просто присоедините к нему солнечную батарею, и вы станете независимыми от батареек и других источников питания, кроме солнца.

Вот так выглядит радиоприемник с солнечной батареей.

Сегвей сегодня невероятно популярен, но считается дорогостоящей игрушкой. Вы можете изрядно сэкономить, потратив вместо тысячи долларов всего несколько сотен, прибавив к ним собственные силы и время, и смастерить сегвей самостоятельно. Это задача не из легких, но вполне реальная! Интересно, что сегодня сегвеи используются не только как развлечение — в США на них передвигаются почтовые работники, игроки в гольф и, что особенно поражает, опытные операторы «Стэдикам».

Можете познакомиться с подробной почти часовой инструкцией — правда, она на английском языке.

Если сомневаетесь, что все ли вы правильно поняли, ниже инструкция на русском — чтобы составить общее представление.

Неньютоновская жидкость позволяет делать множество забавных экспериментов. Это абсолютно безопасно и увлекательно. Неньютоновская жидкость — жидкость, вязкость которой зависит от характера внешнего воздействия. Ее можно сделать, смешав воду с крахмалом (один к двум). Думаете, это легко? Не тут-то было. «Фокусы» неньютоновской жидкости начинаются уже в процессе ее создания. Дальше — больше.

Если набрать ее в пригоршню, она будет похожа на монтажную пену. Если начать подбрасывать — будет двигаться как живая. Расслабьте руку — и она начнет растекаться. Сожмите в кулак — станет твердой. Она «танцует», если поднести ее к мощным колонкам, но и вы на ней вполне можете станцевать, если размешаете достаточное для этого количество. В общем, лучше один раз увидеть!

Как извесно, ни одна радиолюбительская лаборатория не может обойтись без средств измерения и наблюдения за процессами протекающими в электронном устройстве. Современный рынок предлагает нам целые линейки измерительных приборов от самых простых до профессиональных, но не каждый, даже самый опытный самодельщик, позволит иметь в составе своей лаборатории полный набор доступного оборудования. Все это - следствие высоких цен на приборы, обусловленное реалиями современного рынка. Но радиолюбители как всегда находят выход из положения - самостоятельно конструируют и изготовливают измерительное оборудование для своих потребностей. С опытом повторения одного из таких приборов, конструкции Андрея Владимировича Остапчука (Andrew) и предлагаю вам ознакомиться.

Универсальный измерительный комплекс АВО-2006 содержит минимальное количество недифицитных и недорогих деталей, а учитывая функциональные возможности прибора,рискну назвать его самым простым, что мне доводилось встречать в своей практике! Итак, какими же функциями обладает прибор?

Наличие функции измерения сопротивления в интервале от 0 до 200000000 ОМ;

Наличие функции измерения емкости конденсаторов в интервале от 0,00001 до 2000 мкф;

Наличие функции однолучевого осциллографа, позволяющей визуализировать форму сигнала, измерять его амплитудное значение и напряжение;

Наличие функции генератора частотного сигнала в интервале от 0 до 100000 Гц с возможностью пошагового изменения частоты с шагом 0-100Гц и выводом значения частоты и длительности на дисплей;

Наличие функции измерения частоты в интервале от 0,1 до 15000000 Гц с возможностью изменения времени измерения и выводом значения частоты и длительности на дисплей.

Если вас впечатлил список функций, поддерживаемых прибором, предлагаю перейти к рекомендациям по его изготовлению. Прежде всего несколько замечаний по комплектующим прибора. Самая дорогая и ответственная деталь - ЖК индикатор на 2 строки по 16 символов, со встроенным контроллером HD44780 или его аналогом. Самые распространенные - индикаторы фирм Winstar и МЭЛТ (хотя мое личное предпочтение - Winstar с русским и латинским шрифтом). Конденсатор С5 следует выбрать как можно более термостабильный, пленочный - от неизменности его параметров будет зависеть точность измерений параметров сопротивлений.

Другая ответственная деталь - защитный стабилитрон VD1. Сразу оговорюсь - применение отечественных стабилитронов КС156 невозможно, поскольку они имеют малое обратное сопротивление, а ведь именно от него зависит работоспособность прибора - чем выше обратное сопротивление стабилитрона, тем лучше. Идеально для этих целей подходят импортные стабилитроны с маркировкой на корпусе 5V6 или 5V1. Для изготовления прибора идеально подходят микроконтроллеры Atmega8A-PU (аналог старых Atmega8-16PI и Atmega8-16PU), но так как на сегодняшний момент появилось много китайских аналогов этих контроллеров, причем со старыми маркировками, не исключены и отказы в работе устройства - здесь мы вам помочь, увы, не можем.

Прежде чем приступать к изготовлению прибора, советую поближе познакомиться с ЖК индикатором. Лучше скачать даташит с сайта производителя (Winstar-www.winstar.com.tw или МЭЛТ-www.melt.com.ru). Далее, строго следуя даташиту подключаем экран к блоку питания устройства (это может быть простейший трансформаторный блок питания со стабилизатором LM317 (К142ЕН5А)

или 6-ти вольтовый гелевый (или любой другой малогабаритный и легкий) аккумулятор с тем же стабилизатором (если кому то понадобится изготовить измеритель для полевых работ). Напряжение +5 вольт подаем на вывод 2 индикатора (смотри даташит - выводы питания могут менятся!), минус подаем на выводы 1 и 5. Вывод 3 индикатора подключаем через подстроечный резистор 10кОм к минусу питания. Вращая резистор, добиваемся четкого и контрастного отображения всей верхней строки индикатора. Снимаем резистор, замеряем его сопротивление и подбираем такой же постоянный - вот мы и подобрали резистор R4 для нашей схемы. Подобную процедуру проводим и при подключении подсветки дисплея - добившись оптимальной яркости свечения, подбираем постоянный резистор - это будет резистор R5 нашей схемы. Другая важная процедура-прошивка микроконтроллера. Качаем HEX файл с сайта автора и зашиваем в наш контроллер при помощи , не забывая при этом про фьюз-биты контроллера.

Собрать прибор можно на макетной плате, настолько проста его обвязка. После первого запуска прибора приступаем к его калибровке. Для этого, в режиме измерения сопротивления, при калибровке на ноль, замыкаем измерительные щупы (крокодилы) между собой, нажимаем и удерживаем кнопку 1 и одновременно нажимаем кнопку 2 (заносим в память - на экране надпись ОК).

Далее производим калибровку по номиналу 1000Ом - навешиваем прецизионный резистор, нажимаем и удерживаем кнопку 2 и одновременно нажимаем кнопку 1 (заносим в память). Переключение режимов прибора осуществляется по кольцу при помощи кнопки 3. Для калибровки прибора в режиме измерения емкостейвыполняем следующие действия. При калибровке на 0 - размыкаем щупы измерителя и нажимаем и удерживаем кнопку 1 и выполняем запись в память кнопкой 2. При калибровке на 1000пФ - навешиваем прецизионный конденсатор, нажимаем и удерживаем кнопку 2 и выполняем запись в память кнопкой 1. Все, прибор готов к работе. В остальных режимах никаких калибровок не производится.

Проверить работу осциллографа и частотомера, можно подключив прибор в какую нибудь рабочую схему, результаты измерений с которой были сняты заранее при посредстве других осциллографа и частотомера. Проверить работу генератора частоты можно просто подключив к выходу прибора обычный динамик и плавно изменяя частоту клавишами регулировок (1 и 2). Этими же клавишами производится и изменение времени развертки в режиме осциллограф. Изменение времени измерения частоты (в режиме частотомер) осуществляется кнопкой 1, позволяющей измерять частоту с точностью до 0,1Гц.

Одно небольшое замечание - измерения, калибровки и настройки производить только с уже готовыми экранированными щупами (а не с кусочками монтажного провода) - практика показывает что разные типы кабеля могут внести значительные искажения в результаты измерений.

В качестве калибровочных конденсаторов отлично подходят прецизионные К71-7, а в качестве калибровочных резисторов - С2-33Н.

Все детали с отклонением от номинала не более 1 процента. Если в результате первичных контрольных замеров выяснится что линейность измерений емкости слишком мала, изменяем сопротивление резистора R3 в пределах 50-220кОм (чем больше номинал этого резистора, тем выше будет точность измерений малых емкостей, но соответственно вырастет в разы время измерения больших емкостей); если линейность измерения сопротивлений мала, то придется подобрать емкость конденсатора С5 (разумеется менять его можно только на тако же термостабильный).

Вот вкратце и все рекомендации по сборке и наладке устройства. Свой прибор отдал для испытаний знакомому, работающему в цехе КИПиА местного предприятия, а для сравнения передал ему еще китайский измерительный прибор XC4070L (LCR-метр). Так вот - по результатам контрольных замеров, произведенных на прецизионной аппаратуре предприятия, прибор АВО-2006 превзошел китайский измеритель по точности измерения емкостей и сопротивлений! Так что делайте выводы и следите за дальнейшими публикациями в этой области.

Для измерения напряжений высокой частоты используется выносной пробник (ВЧ головка).

Внешний вид авометра и ВЧ головки показан на рис. 22.

Прибор монтируют в корпусе из алюминия или в пластмассовой коробочке размерами примерно 200X115X50 мм. Лицевая панель из листового текстолита или гетинакса толщиной 2 мм. Корпус и переднюю панель можно также сделать из фанеры толщиной 3 мм, пропитанной бакелитовым лаком.

Рис. 21. Схема авометра.

Детали. Микроамперметр типа М-84 на ток 100 мка с внутренним сопротивлением 1 500 ом. Переменный резистор типа ТК с выключателем Вк1. Выключатель надо снять с корпуса резистора, повернуть на 180° и поставить на прежнее место. Такое изменение делают для того, чтобы контакты включателя замыкались, когда резистор полностью выведен. Если этого не сделать, то универсальный шунт будет всегда подключен к прибору, уменьшая его чувствительность.

Все постоянные резисторы, кроме R4—R7, должны быть с допуском номиналов сопротивлений не более ±5%. Резисторы R4—R7 шунтирующие прибор при измерении токов, — проволочные.

Выносной пробник для измерения напряжений высокой частоты размещают в алюминиевом корпусе от электролитического конденсатора Его детали монтируют на пластинке из оргстекла. На ней же крепят два контакта от штепсельной вилки, которые являются входом пробника. Проводники входной цепи надо располагать возможно дальше от проводников выходной цепи пробника.

Полярность диода пробника должна быть только такой, как на схеме. Иначе стрелка прибора будет отклоняться в обратную сторону. То же касается и диодов авометра.

Универсальный шунт изготовляют из проволоки с большим удельным сопротивлением и монтируют непосредственно на гнездах. Для R5—R7 подойдет константановая проволока диаметром 0,3 мм, а для R4 можно использовать резистор типа ВС-1 сопротивлением 1400 ом, намотав на его корпус константановую проволоку диаметром 0,01 мм, чтобы их общее сопротивление было 1 468 ом.

Рис 22. Внешний вид авометра.

Градуировка. Шкала авометра показана на рис. 23. Градуировку шкалы вольтметра производят по эталонному контрольному вольтметру постоянного напряжения по схеме, показанной на рис. 24, а. Источником постоянного напряжения (не менее 20 в) может быть низковольтный выпрямитель или батарея, составленная из четырех КБС-Л-0,50. Поворачивая движок переменного резистора, наносят на шкалу самодельного прибора отметки 5, 10 и 15 б, а между ними — по четыре деления. По этой же шкале измеряют и напряжения до 150 в, умножая показания прибора на 10, и напряжения до 600 в, умножая на 40 показания прибора.
Шкала измерений тока до 15 ма должна точно соответствовать шкале вольтметра постоянных напряжений, что проверяют по эталонному миллиамперметру (рис. 24,6). Если показания авометра отличаются от показаний контрольного прибора, то изменяя длину провода на резисторах R5—R7, подгоняют сопротивления универсального шунта.

Точно так же градуируют шкалу вольтметра переменных напряжений.

Для градуировки шкалы омметра надо использовать магазин сопротивлений или использовать в качестве эталонных постоянные резисторы с допуском ±5%. Прежде чем начать градуировку, резистором R11 авометра устанавливают стрелку прибора в крайнее правое положение — против цифры 15 шкалы постоянных токов и напряжений. Это будет «0» омметра.

Диапазон сопротивлений, измеряемых авометром, большой — от 10 ом до 2 Мом, шкала получается плотной, поэтому на шкалу наносят только цифры сопротивлений 1 ком, 5 ком, 100 ком, 500 ком и 2 Мом.

Авометром можно измерять статический коэффициент усиления транзисторов по току Вст до 200. Шкала этих измерений равномерная, поэтому Делят ее на равные промежутки заранее и проверяют по транзисторам с известными значениями Вст Если показания прибора несколько отличаются от фактических значений, то изменяют сопротивление резистора R14 до действительных значений этих параметров транзисторов.

Рис. 23. Шкала авометра.

Рис. 24. Схемы градуировки шкал вольтметра и миллиамперметра авометра.

Для проверки выносного пробника при измерении высокочастотного напряжения нужны вольтметры ВКС-7Б и любой высокочастотный генератор, параллельно которому подключают пробник. Провода от пробника включают в гнездо «Общий» и «+15 в» авометра. Высокую частоту подают на вход лампового вольтметра через переменный резистор, как при градуировке шкалы постоянных напряжений. Показания лампового волтьметра должны соответствовать шкале постоянного напряжения на 15 в авометра.

Если показания при проверке прибора по ламповому вольтметру не совпадают, то несколько изменяют сопротивление резистора R13 пробника.

С помощью пробника измеряют напряжения высокой частоты только до 50 в. При большем напряжении может произойти пробой диода. При измерении напряжений частот выше 100—140 Мгц прибор вносит значительные погрешности измерений ввиду шунтирующего действия диода.

Все градуировочные отметки на шкале омметра делают мягким карандашом и только после проверки точности измерений обводят их тушью.

Этот прибор, измеритель ESR-RLCF , собирал в количестве четырех штук, работают все замечательно и ежедневно. Он обладает большой точностью измерения, имеется программная коррекция нуля, простой в налаживании. До этого собирал много разных приборов на микроконтроллерах, но всем им к этому очень далеко. Уделить надо только должное внимание катушке индуктивности. Она должна быть большой и намотана как можно толстым проводом.

Схема универсального измерительного прибора

Возможности измерителя

• ESR электролитических конденсаторов - 0-50 Ом
• Ёмкость электролитических конденсаторов - 0.33-60 000мкФ
• Ёмкость неэлектролитических конденсаторов - 1 пФ - 1 мкФ
• Индуктивность - 0.1 мкГн - 1 Гн
• Частоту - до 50 МГц
• Напряжение питания прибора - батарея 7-9 В
• Ток потребления - 15-25 мА

В режиме ESR им можно измерять постоянные сопротивления 0.001 - 100 Ом, измерение сопротивления цепей, имеющих индуктивность или ёмкость, невозможно, так как измерение производится в импульсном режиме и измеряемое сопротивление шунтируется. Для корректного измерения таких сопротивлений необходимо нажать кнопку «+» при этом измерение производится при постоянном токе 10мА. В этом режиме диапазон измеряемых сопротивлений равен 0.001 - 20 Ом.

В режиме частотомера при нажатой кнопке «Lx/Cx_Px» включается функция «счетчик импульсов» (непрерывный счёт импульсов поступающих на вход “Fx“). Обнуление счетчика производится кнопкой «+». Есть индикация разряда батареи. Автоматическое отключение - около 4х минут. По истечении времени простоя ~ 4 мин, загорается надпись "StBy" и в течении 10 сек, можно нажать кнопку "+" и продолжится работа в том же режиме.

Как пользоваться прибором

• Включение/ выключение - кратковременное нажатие кнопок “on/off”.
• Переключение режимов - “ESR/C_R” - “Lx/Cx” - “Fx/Px” - кнопкой “SET”.
• После включения прибор переходит в режим измерения ESR/C. В этом режиме производится одновременное измерение ESR и ёмкости электролитических конденсаторов или постоянных сопротивлений 0 - 100 Ом. При нажатой кнопке «+», измерение сопротивлений 0.001 - 20 Ом, измерение производится при постоянном токе 10 мА.
• Установка нуля необходима, каждый раз при замене щупов или при измерении с помощью адаптера. Установка нуля производится автоматически, по нажатию соответствующих кнопок. Для этого замыкаем щупы, нажимаем и удерживаем кнопку “-”. На дисплее появится значение АЦП без обработки. Если значения на дисплее отличаются более +/-1, нажать кнопку “SET”, и запишется правильное значение “EE>xxx<”.
• Для режима измерения постоянных сопротивлений, также необходима установка нуля. Для этого замыкаем щупы, нажимаем и удерживаем кнопки “+” и “-”. Если значения на дисплее отличаются более +/-1, нажать кнопку “SET”, и запишется правильное значение “EE>xxx<”.

Конструкция щупа

В качестве щупа, использован металлический штекер типа «тюльпан». К центральному выводу припаяна игла. Боковой уплотнитель - чехол от одноразового шприца. Из доступного материала для изготовления иглы можно использовать латунный стержень диаметром 3 мм. Через некоторое время, игла окисляется и для восстановления надёжного контакта, достаточно протереть кончик, мелкой наждачной бумагой.

Детали прибора

• ЖК индикатор на основе контроллера HD44780, 2 строки по 16 знаков или 2 строки по 8 знаков.
• Транзистор PMBS3904 - любой N-P-N, близкий по параметрам.
• Транзисторы BC807 - любые P-N-P, близкие по параметрам.
• Полевой транзистор P45N02 - подходит практически любой из материнской платы компьютера.
• Резисторы в цепях стабилизаторов тока и DA1 - R1, R3, R6, R7, R13, R14, R15, должны быть такими, как указано на схеме, остальные можно близкими по номиналу.
• Резисторы R22, R23, в большинстве случаев не нужны, при этом вывод «3» индикатора следует подключить к корпусу - это будет соответствовать максимальной контрастности индикатора.
• Контур L101 - должен быть обязательно подстраиваемый, индуктивность 100 мкГн при среднем положении сердечника.
• С101 - 430-650 пФ с низким ТКЕ, К31-11-2-Г - можно найти в КОС отечественных телевизоров 4-5 поколения (КВП контура).
• С102, С104 4-10 мкФ SMD - можно найти в любой старой компьютерной материнской плате.
• Пентиум-3 возле процессора, а также в боксовом процессоре Пентиум-2.
• Микросхема DD101 - 74HC132, 74HCT132, 74AC132 - они также применяются в некоторых материнских платах.

Обсудить статью УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР