nedoPC.org

Electronics hobbyists community established in 2002
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 19 Mar 2024 01:38



Reply to topic  [ 19 posts ]  Go to page 1, 2  Next
Эталон сопротивления 
Author Message
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Один знакомый тут мне по случаю посоветовал книгу почитать:
Льюис Дартнелл Цивилизация с нуля: Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы.

Откровений в ней особых я не увидел, это не справочник выживальщика, хотя местами довольно интересно и неожиданно подается материал.

Но книжка эта вновь напомнила мне одну задачу, к которой я неоднократно возвращаюсь
с 1987 года (тогда я её решил, но не строго, почему и возвращаюсь).

Предположим: любой из нас с набором знаний по электротехнике оказывается в ситуации "после всемирной катастрофы".

У нас есть: источники питания неизвестного напряжения (не более 12В для определенности).
Как сделать источник питания в экстремальной ситуации - здесь есть целая ветка.
У нас есть: провод (р - неизвестно) скажем, медный. Размеры мерять можем. Провода в достатке.
У нас есть: провод высокоомный (р - неизвестно) и графитовые стержни от карандашей - можем сделать резисторы
неизвестного номинала.
Можем сделать простейший гальванометр следующего типа:
Attachment:
gmetr.gif
gmetr.gif [ 10.42 KiB | Viewed 19468 times ]

Чтобы хотя бы приблизительно что-то измерять гальванометр следует откалибровать хотя бы примерно.

И вот тут возникает самый интересый момент: нужен либо эталон напряжения, либо эталон сопротивления.

Эталон напряжения (насколько я знаю) для таких условий устройство весьма сложное.
Остаётся - эталон сопротивления. С ним, казалось бы, проще:
1 Ом есть сопротивление столба ртути высотой 106,3 см с поперечным сечением 1 мм^2 при температуре 0° С.

Но, я думаю, и в обычных домашних условиях этот эталон воспроизвести весьма трудно, не говоря уже о
более экстремальной ситуации.

Значит краеугольный камень всей задачи - как определиться с каким-либо точно известным, но более
простым, пусть даже менее точным эталоном сопротивления.

Возможно, кто-либо знает какую-либо хитрость или интересный приём для подобной ситуации?

_________________
iLavr


02 Aug 2019 10:33
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
В общем приспичило мне повторить этот опыт с компасом, обмотанным 10-ю
или 25-ю, или 100, или 200 витками медного провода (везде по-разному пишут).
Attachment:
1b6bf60d841.jpg
1b6bf60d841.jpg [ 29.56 KiB | Viewed 19290 times ]

Интересна чувствительность этого гальванометра, где-то пишут 20..30 mA на
полный поворот стрелки, а где-то пишут, что и 1 mA он заметно чует...

Пошел я компасы покупать и купил 2 таких:
Attachment:
levenhuk_compass.gif
levenhuk_compass.gif [ 18.68 KiB | Viewed 19290 times ]

И два вот таких:
Attachment:
new-style.gif
new-style.gif [ 79.55 KiB | Viewed 19290 times ]

Притащил я их домой и стал смотреть, что они показывают...
Собственно, я когда покупал, видел, что показывают они неодинаково, но всё же
надеялся, что из 4-х хоть один будет годный.
Оно, впрочем, так и случилось: из 4-х один пытается что-то показывать.
По крайней мере, стрелка поворачивается примерно в одну сторону...
Три других показывают стрелкой туда, куда их повернёшь.

Но тут по случаю ко мне друг заехал в гости, у него "компас" в Айфоне встроен.
Повертели мы это дело и выяснили, что один из компасов показывает красным
концом стрелки примерно туда, где Айфон "видит" север.
Три остальных компаса показывают вобще фиг знает что, хотя на лезвие ножа
стрелки всех 4-х компасов реагируют одинаково - поворачиваются к нему, но
если лезвие убрать, замирают в этом положении.
Чертовы китайцы и на компасах народ обжулить норовят... :-?


P.S. Кстати, в ситуации, когда у меня не было приборов, но надо было померять, я не стал играть
с компасами, а "сжульничал" - купил в магазине стрелочный индикатор уровня записи от магнитофона.

_________________
iLavr


18 Aug 2019 08:01
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
У кого эти компасы рабочие, как-то примерно вот так они из них гальванометр делают:
Attachment:
compass_galvanometer.jpg
compass_galvanometer.jpg [ 35.88 KiB | Viewed 19266 times ]

Или вот так:
Attachment:
needle_galvanometer.JPG
needle_galvanometer.JPG [ 26.41 KiB | Viewed 19266 times ]

Этот вариант, как пишут, как раз и обладает чувствительностью примерно 1 мА.

Мотают около 100 витков медного провода d = 0.2 mm на картонный цилиндр D = 40 mm.
Ориентировочно сопротивление такой обмотки составяет 7...8 Ом, что весьма неплохо для
измерителя тока.
 OFFTOP ПРО ИНДИКАТОРЫ УРОВНЯ ЗАПИСИ
Lavr wrote:
К моему большому удивлению, стрелочные индикиторы уровня записи магнитофонов оказались
весьма высокомными: 2.5...5 кОм, но и чувствительность может достигать 50 мкА на шкалу.
Attachment:
indikator_m476_1.jpg
indikator_m476_1.jpg [ 27.81 KiB | Viewed 19266 times ]

Хотя чаще всего 100...300 мкА на шкалу при погрешности +/-5%.

Собственно, любой из токовых измерителей далее калибруют по образцовому амперметру.
Ну а если таковой недоступен, вот тут-то и требуются образцовые эталонные сопротивления.

_________________
iLavr


18 Aug 2019 17:45
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22383
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Непонял зачем эта тема приторочена в голову топика - отторочил :roll:

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


27 Oct 2019 12:34
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Чтобы каждый, кто заглянул и прочитал - подумал, возможно, у него есть какие либо мысли
или хитрости на этот счет.
А иначе тема просто вниз опустится и будет просто не видна... :-?

_________________
iLavr


27 Oct 2019 13:04
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22383
Location: Silicon Valley
Reply with quote
А - дык вопрос ещё актуален? Мне просто лениво вчитываться :)

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


27 Oct 2019 13:21
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Shaos wrote:
А - дык вопрос ещё актуален?

Очень актуален, я просто надеюсь, что мы как-нибуть соберемся мыслями, как случилось
вот здесь: http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?f=91&t=9400, и найдем
красивое решение. Сообща мы, порой, можем на взгляд невозможное...

Собственно, для меня вопрос по-прежнему звучит так: что может быть доступным эталоном
сопротивления?


Вот это в бытовой обстановке очень сложно повторить:
1 Ом есть сопротивление столба ртути высотой 106,3 см с поперечным сечением 1 мм^2 при температуре 0° С.

Возможно, кто-то из личного опыта или из книг знает что-либо подобное?

Я, размышляя над этим вопросом, начал склоняться к раствору воды и соли: воду можно точно отмерить,
соль можно точно взвесить. Но всё не так однозначно и просто. Контакты - скорее всего, получатся
как химические элементы тока. В общем, подумать есть над чем...

_________________
iLavr


28 Oct 2019 12:12
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22383
Location: Silicon Valley
Reply with quote
а кусок медного провода не пойдёт как эталон? вроде его сопротивление должно вычисляться по формуле - типа там длина, диаметр и т.д...

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


28 Oct 2019 18:09
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Shaos wrote:
а кусок медного провода не пойдёт как эталон? вроде его сопротивление должно вычисляться по формуле - типа там длина, диаметр и т.д...

Ну, кусок нихромового провода тоже подчиняется этой формуле: R = pL/S, как и столб ртути эталона. :wink:
Весь вопрос утыкается в p ("ро" - удельное сопротиление).
Как оказалось, для ртути оно наиболее повторяемо в лабораторных условиях.

Что касается меди и прочих проводников, тут нет, оказывается, такой уверенности.
Для подобных вещей специально покупают катушки провода с заранее известным p.
Но в ситуации, когда тебе нужен эталон сопротивления, чтобы откалибровать свои
самодельные "измерители", на провода с неизвестным точно p трудно заложиться.

Когда я говорю про соль и воду - это же тоже попытка создать образец с известной проводимостью.

_________________
iLavr


29 Oct 2019 07:49
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Я тут по случаю прочитал, как исторически создавали эталон сопротивления:

https://ru.qwe.wiki/wiki/Ohm

Но ясности, как бы попроще сделать его в бытовых условиях, это мне не добавило... :-?

_________________
iLavr


26 Sep 2020 12:38
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Из доступных для изготовления эталона сопротивления материалов под рукой, как правило,
есть графит: стержни от карандашей и стерженьки из пальчиковых батареек...

По поводу стержней от карандашей меня всегда смущала разная "твёрдость" карандашей.
Непонятно было, как этот параметр влияет на р карандашных стержней.

Но вот тут один товарищ провел эксперименты и результаты весьма интересные!
Хендмейд резисторы
Quote:
Графитовый резистор ... можно сделать совершенно бесплатно из графитового стержня, извлеченного из любого стандартного карандаша.

Чтобы узнать о стойкости графита карандаша, я купил ряд карандашей: 2B, B, HB, H и 2H, где 2B - самый мягкий из классов.

Мои карандаши имеют длину 175 мм, и первое, что нужно сделать, это выяснить, каково сопротивление графитового стержня полной длины. Дерево было удалено с верхнего конца и измерено сопротивление:
2B = 6 Ом, B = 7 Ом, HB = 19 Ом, H = 25 Ом и 2H = 20 Ом. Это меня удивило на самом деле. Я думал, что сопротивление будет постоянно увеличиваться по мере убывания твердости.
Нормально. По-видимому, мне нужно было купить только две марки, чтобы получить стержни, которые перекроют весь диапазон резисторов, необходимых для кроссовера, то есть 0,47 Ом, скажем, 15 Ом. Я редко использую резисторы выше 15 Ом для кроссовера.

Удельное сопротивление чистого графита составляет 1380 * 10 ^ -8 Ом / м / м ^ 2, то есть 0,0000138 Ом / метр. Теперь 1 квадратный метр графита - это довольно много, на самом деле это 1 000 000 мм ^ 2, таким образом, 1 мм ^ 2 составляет 13,8 Ом / метр. Стержень диаметром 2,2 мм имеет площадь 3,46 мм 2. Так, один метр карандаша из чистого графита должен иметь сопротивление 3,99 Ом, а карандаш 17,5 см - 0,7 Ом. Но на самом деле это не так, скорее 6-25 Ом, таким образом, потому как примешано немного глины. Сколько, — мы не знаем, и это, вероятно, секрет каждого производителя карандашей

Номиналы получаются весьма удобные, в отличие от 1 Ом... И практически незаметная зависимость
от температуры!

Надо будет тоже стержни карандашей и батареек как-нибуть померять омметром.

С растворами соли всё гораздо хуже: во-первых, измерять надо на переменном токе, во-вторых,
лучше 4-зондовым методом, в-третьих, графитовые стержни всё-равно нужны в качестве электродов,
в четвёртых: весьма заметная зависимость от температуры раствора.

_________________
iLavr


26 Sep 2020 14:03
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
С растворами соли всё гораздо хуже: во-первых, измерять надо на переменном токе, во-вторых,
лучше 4-зондовым методом, в-третьих, графитовые стержни всё-равно нужны в качестве электродов,
в четвёртых: весьма заметная зависимость от температуры раствора.

Но пишут, что это всё не так уж и сильно влияет на точность, и можно измерять проводимость
растворов довольно-таки простыми методами
.
Я думаю, в критической ситуации можно и соль довольно точно отмерять и размер электродов выбрать точно.

А значения проводимости для раствора соли довольно-таки приемлемые для измерения.
Attachment:
соль.gif
соль.gif [ 24.73 KiB | Viewed 14986 times ]

_________________
iLavr


28 Jan 2021 12:57
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
Я думаю, в критической ситуации можно и соль довольно точно отмерять ...

Кстати говоря, в далёком СССР и довольно точные разновесы были всегда под рукой: "медные" монеты СССР
номиналом 1 ... 5 копеек весили соответственно 1 ... 5 грамм.
Не раз приходилось видеть, как продавщицы взвешивали выручку на весах... :wink:

Меня давненько интересовало, сколько весят современные монеты банка России,
и тут всё оказалось довольно-таки не кругло: :-?
Attachment:
gallery_80620_260_8987.png
gallery_80620_260_8987.png [ 56.43 KiB | Viewed 14978 times ]
Attachment:
post-1-1149776780.jpg
post-1-1149776780.jpg [ 24.36 KiB | Viewed 14978 times ]

Да ещё и как-то неоднозначно... :roll:

Даже для моей привычки - сверить по трём источникам: очень неоднозначно! :o
Attachment:
1491234446_ves-monet.jpg
1491234446_ves-monet.jpg [ 79.13 KiB | Viewed 14969 times ]

_________________
iLavr


28 Jan 2021 13:29
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
У кого эти компасы рабочие, как-то примерно вот так они из них гальванометр делают:
Image

Что-то эта тема меня прямо за живое взяла! :o
Процессоры делаем, программируем, а жалкий гальванометр с прямым отсчетом сделать не можем... :-?

Короче, всё то, что на рисунках выше - это в лучшем случае - показометры.
Амперметрами могут стать лишь после калибровки, да и то, зело нелинейны... :(

В отсутствии настоящих приборов более-менее честно померить ток можно лишь таким девайсом:
Attachment:
82645.jpg
82645.jpg [ 25.8 KiB | Viewed 14931 times ]

или таким:
Attachment:
TanGalv.jpg
TanGalv.jpg [ 43.24 KiB | Viewed 14931 times ]

То есть, катушка должна быть гораздо больше стрелки компаса, и не должна она быть широкой -
5 ... 15 витков.

В этом случае формулы дают более-менее неплохое соответствие между углом отклонения стрелки
компаса и протекающим через катушку током.
Tangent Galvanometer from Kimball, Arthur Lalane, A College Text-Book of Physics (1923)

Интересно, что такие гальванометры до сих пор делают и продают...
Attachment:
TNGV01 Tangent Galvanometer.gif
TNGV01 Tangent Galvanometer.gif [ 65.08 KiB | Viewed 14931 times ]

_________________
iLavr


29 Jan 2021 08:32
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
По поводу стержней от карандашей меня всегда смущала разная "твёрдость" карандашей.
Непонятно было, как этот параметр влияет на р карандашных стержней.

Один малограмотный чувачок эту зависимость измерил. Не знаю, насколько уж точно... :-?
Attachment:
Сопротивление графита.gif
Сопротивление графита.gif [ 23.64 KiB | Viewed 14922 times ]

_________________
iLavr


29 Jan 2021 12:40
Profile
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 19 posts ]  Go to page 1, 2  Next

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 2 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.