О возможностях мультивибратора

[Сашулькин54]

О возможностях мультивибратора

Рад приветствовать всех участников наших будущих обсуждений. Зовут меня Александр. По профессии я химик-технолог. Адаптирую свою любимую дисциплину к уникальным и удивительным возможностям электроники.
Смастерил навесным способом несимметричный мультивибратор, промыв предварительно все комплектующие изопропанолом, включая монтажную плату. Уменьшил ёмкость время задающего конденсатора до 1000 пф, а вместо одноименного резистора использовал электрохимическую ячейку. В качестве электрохимической ячейки (R2) приспособил к металлическим электродам - штырькам при помощи крокодильчиков полоску бумаги 20Х70 мм. Подключил всё эту архитектуру к источнику питания (адаптер на 9,3 вольта) и начались чудеса: в отсутствие бумажной полоски устройство молчит, но стоит бумажную полоску присоединить, как мультивибратор начинает генерировать импульсы, причём частота импульсов зависит от относительной влажности воздуха и составляет при 55% - 0,001 Гц, при 70% - 0,1, а при 95% - 1-2 Гц. Попробую, не мудрствуя лукаво, самостоятельно ответить на вопросы, которые напрашиваются сами собой при прочтении текста. Вас только попрошу о любезности подтвердить правильность или указать на мои заблуждения.
• Величина сопротивления при влажности воздуха 50, 70 и 95%, соответственно составляет 1000, 10 и 1-0,5 Гом (мой мультимер сурово молчит при измерениях, как Герасим).
• Ежели ёмкость уменьшить до 100 пФ, что и собираюсь исполнить, то чувствительность устройства возрастёт примерно в 8,5137 раза.
• На этот вопрос, к сожалению, ответить не могу: существует ли предел чувствительности, иными словами, до какого предела возможно уменьшать ёмкость? ( При измерении очень малых проводимостей. «Опухают уши», это же почти 17 минут молчания получается)…
• Что по поводу такого измерения скажет метрология? И какова частотная характеристика устройства?
Пожалуй вопросов достаточно. Буду с нетерпением ждать комментариев.
P. S. На представленной схеме имеется «R2 камера». Это вот что такое: мне как химику нет интереса наблюдать за атмосферной влажностью, потому помянутые ранее электроды разместил в герметичной камере, дабы иметь не только постоянную 100% влажность, но и иметь возможность изменять состав атмосферы внутри камеры.

 

[Kshishtoff]

Буду с нетерпением ждать комментариев.

Интересный эксперимент Особенно если он дает стабильные результаты при многократном повторении. Но при ваших номиналах R2 можно сказать, что база Т3 в "воздухе висит", что не очень хорошо.
Если цель сделать гигрометр, я бы наоборот увеличил С1 и соответственно взял бы более широкую полоску бумаги или вообще с другими материалами поэкспериментировал.

 

[Сашулькин54]

Если цель сделать гигрометр, я бы наоборот увеличил С1 и соответственно взял бы более широкую полоску бумаги или вообще с другими материалами поэкспериментировал.
__________________

База Т3 висит в воздухе - это только кажется. На самом деле через полоску бумаги протекает чрезвычайно маленький ток ( где-то несколько наноампер ) и как только он протечёт, срабатывает мультивибратор. Собственно мультивибратор в данном случае суммирует электричество. Ультра-микрохимия - штука сложная, но результаты устройство выдаёт стабильные. Первое устройство - не гигрометр, а скорее, психрометр, выполнено на основе бамбуковой палочки ( китайский шампурчик для шашлыков), затем применил в качестве материала лавсановую полоску, вполне исправно предрекало дождливую погоду. А номинал ёмкости, на мой взгляд, увеличивать не следует, поскольку собственные утечки конденсатора очень помешают...

 

[Николай_С]

Да уж... Химику-технолгу не помешало бы изучить основы метрологии.
Что касается данного эксперимента, то помимо влажности данный способ измерения чувствителен не только к влажности, но и температуре (и не только датчика, но и измерительной схемы) и в некоторой степени к давлению. Смысл любого измерения - выделить какую-то одну физическую величину и по возможности привести её к линейной зависимости от тока (напряжения, частоты) через показометр (стрелочный или цифровой прибор). Так что, Александр, Вам есть куда развиваться.

 

[Ал_др]

то помимо влажности данный способ измерения чувствителен не только к влажности

относительная влажность воздуха определяется отношением плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при той же температуре. Потому ничего там выделять не нужно. Так понимаю, в данном случае резистивный латчик влажности, т.е. измеряется сопротивление гигроскопического материала.

 

[кочевник]

составляет при 55% - 0,001 Гц, при 70% - 0,1, а при 95% - 1-2 Гц.

Чем измеряли интересно, особенно

- 0,001 Гц,

?

Так что, Александр, Вам есть куда развиваться.

Удачи в этом деле!

 

[Ал_др]

и начались чудеса

syh-2rs датчик влажности

 

[Суровый]

syh-2rs датчик влажности

Никаких чудес. Выбор транзисторов для входных наноампер неудачный. Неуправляемые токи мощных транзюков превосходят измеряемый на порядки.
Далее. Николай С прав, говоря, что нужно выделять именно то, что измеряешь, остальное стабилизируя в максимальной степени.
Работа профессиональная научила стабилизировать температуру. Причём, для получения метрологии, в десятых долях градуса. Стабилизировать напряжение питания. Мой прибор, которым я занимался на работе имел трёхступенчатый стабилизатор питающего напряжения, с оконечным каскадом на прецизионном стабилитроне. КС 191Т. Стабилизировать температуру самого датчика- полоски бумаги. Не лишнее сказать- делать эту измерительную полоску строго из одного листа, одинаковых размеров и только с направлением длинной стороны вдоль волокна. И помнить, что разные условия измерения- на графике с разной частотой измерительного тока, неизбежно дадут разные результаты. Используйте только один. И у вас более- менее будут результаты повторяться.

 

[Ал_др]

что нужно выделять именно то, что измеряешь

Плотность это функция давления и температуры, если об относительной влажности разговор.. как можно что то выделить в этом случае. Имеем резистивный датчик влажности, подаём на него напряжение с заданной частотой, обрабатываем то , что получилось в зависимости от сопротивления датчика.. В данном случае это бумажка, - вариантов этой конструции можно придумать много. Естественно у такого датчика есть погрешность от температуры, но это не измеряемой средой в данном случае определяется, поэтому просто поправка вводится к конкретной конструкции..

 

[Суровый]

Плотность это функция давления и температуры, если об относительной влажности разговор.. как можно что то выделить в этом случае. Имеем резистивный датчик влажности, подаём на него напряжение с заданной частотой, обрабатываем то , что получилось в зависимости от сопротивления датчика.. В данном случае это бумажка, - вариантов этой конструции можно придумать много. Естественно у такого датчика есть погрешность от температуры, но это не измеряемой средой в данном случае определяется, поэтому просто поправка вводится к конкретной конструкции..

Нельзя достоверно работать в среде со множеством переменных. Первое правило- исключить ВСЕ, оперируя только с одной. В данном случае здесь их миллион. И все тянут на себя, в понятные только им направлениях и силой.

 

[Ал_др]

Нельзя достоверно работать в среде со множеством переменных.

Относительная влажность воздуха это соотношение плотностей, то бишь как раз тех переменных, о которых мы тут упорно говорим.. Что касаемо температурной погрешности для конкретного датчика это :

 

[Суровый]

поэтому просто поправка вводится к конкретной конструкции..

Корректировка моего сообщения мне пока недоступна, поэтому пишу так.
Чтобы внести поправки в результаты, их нужно знать не только по знаку, но и по модулю. Здесь этих поправок.....

 

[Ал_др]

Чтобы внести поправки в результаты

определить их на конкретной конструкции конкретными измерениями.. и написать в datasheet' e

 

[кочевник]

Тема превращается в околонаучные рассуждения о вещах очевидных. Стоит ли продолжать?

 

[Ал_др]

Стоит ли продолжать?

Ни разу не стоит.. Это точно. Проще купить готовый датчик..

 

[Суровый]

определить их на конкретной конструкции конкретными измерениями.. и написать в datasheet' e

ВЫ только на одном параметре достигли разброса характеристик на порядок ( сомневаюсь в правильности). Перемножьте эти результаты на такие же разбросы, хотя бы по нулевому току транзистора и запишите в даташит. Да, спросите у автора, какое, всё же начальное сопротивление его датчика.

На самом деле. что воду в ступе толочь? Показать эрудицию можно иным способом. Конструктивным.

 

[Суровый]

Ни разу не стоит.. Это точно. Проще купить готовый датчик..

Я имел дело с датчиками DOL 14 Датчик влажности
Простой в применении. Питание не критичное, 12...24 Вольт, представляет собой цилиндр диаметром 20 мм. Длина 130. Измеряет влажность от 12% до 90%. Приемлемый диапазон температур.

 

[Суровый]

Характеристика линейная. Измерять можно любым цифровым мультиметром. Установка в измерение напряжения и ура.

 

[Николай_С]

Да, совсем забыл... Кроме влажности, температуры и давления для ТС важен ещё один параметр:

...иметь возможность изменять состав атмосферы внутри камеры.

А Вы говорите:

...относительная влажность воздуха определяется отношением плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при той же температуре. Потому ничего там выделять не нужно. Так понимаю, в данном случае резистивный латчик влажности, т.е. измеряется сопротивление гигроскопического материала.

А кто сказал, что в измеряемой среде находится только водяной пар и чистый воздух? А если в нем окажутся ещё ионы какого-нибудь вещества (типа озона, хлора, оксида серы...)? Погрешность измерения влажности данным способом зашкалит все разумные пределы. Тут нужно нечто иное.

 

[v1ct0r]

Ежели ёмкость уменьшить до 100 пФ, что и собираюсь исполнить, то чувствительность устройства возрастёт примерно в 8,5137 раза.
• На этот вопрос, к сожалению, ответить не могу: существует ли предел чувствительности

сильно сомневаюсь, что все это имеет какой то практический смысл, скорее это "спортивный интерес"
но ради "спортивного интереса" вы можете использовать, на сколько это возможно, максимально короткую и максимально широкую полоску бумаги.
тем самым сделав сопротивление "датчика" максимально низким
и еще почему бы вам не применить более "легкие" транзисторы