Kedimi beslediğimde ve burnuna dokunduğumda, biraz şok oluyorum. Bazen bir şeye doğru yürürken burnu kıvılcımlar ve geri atlar ve nefes alır. Kedimin kapasitansını ölçmeye nasıl gidebileceğimi merak ediyordum.

Peki kedimin kaç tane mikro-kuşağı var? Multimetre üzerindeki siyah şeyi kuyruğuna takıp daha sonra bu wikihow makalesinde olduğu gibi burnuna kırmızı tarafa dokunabileceğimi sanmıyorum . Ne Vücut kapasitansı hakkındaki wiki makalesi, ne de aynı konu hakkındaki bu yığın değişim sorusu bana ölçme hakkında hiçbir şey söylemiyor.

Arduino'm için bir I2C kapsül yonga var, ancak bu 200 ila birkaç bin arasında rastgele rakamlar atıyor gibi görünüyor ve bu rakamlarla tekrarlanabilirlik olsa bile ne yapacağımdan emin değilim.

Kedimin parlak bir turuncu LED ızgara üzerinde benim kedimin "geçerli yükünü" göstereceği ekranda bir kayış oluşturmak mümkün olabilir mi? Yoksa referans voltajım olması gerekir mi (elektrik anlayışım voltajın her zaman görecelidir, statik elektrik için de geçerli mi?)

Şimdiden teşekkürler,

Tim

EDIT: Russell McMahon'un teoride cevabı işe yarıyor gibi gözükse de, metodunun George Herold'un uygulaması kadar kolay olduğunu sanmıyorum. Her iki cevap da, başlıkta belirtildiği gibi acil soruya cevap veriyor gibi görünmektedir. Ancak, ikisi de tamamen tamamlanmadı. Her ikisi de tam olarak şarj edilmiş bir kedinin olmasının gerekliliğine dayanır. Ama kedilerimizi tam olarak şarj etmeden önce kaç kez patlatacağımızı nasıl bilebiliriz.

Herold'ün veya McMahon'un yöntemlerinin temelini oluşturmak için JRE'nin cevabına göre yükü gerçek zamanlı olarak ölçebilmek çok önemlidir. JRE tekniğini kullanarak, kedi şarjı duruncaya kadar şarj edebiliriz, daha sonra kedinin kapasitansını ölçer.

İdeal olarak, fosil sonrası fosil yakıt enerji kaynağı olarak sevişme gücünün potansiyelini doğrulamak istiyorsak, kedinin depolanan milliwatt saatinin yanı sıra purr yüzde şarjı ve saklanan purr patının güvenilir gerçek zamanlı ölçümüne ihtiyaç duyacağız.

Güvenilirlik için ödül arayışıyla ilgili olarak ucuz bir şekilde: Kendini güvenilir bir şekilde (laboratuvar hassasiyetiyle) yapmanın oldukça zor bir iş olduğuna ikna etmek için, örneğin bir kağıt için bir insan için "onu" ölçmenin ne olduğuna bir göz atın. ESD ile ilgili amaçlar doğrultusunda, İnsan Bedeni Kapasitansının Yüzey Şarj Yöntemi ile Osamu Fujiwara ve Takanori Ikawa, Doi: 10.1002 / ecja.10025 ile Sayısal Olarak Hesaplanması . Özetten alıntı:

Bununla birlikte, vücut kapasitansı, zemin düzlemi ile vücut duruşu arasındaki ilişkiye kuvvetle bağlıdır. Bu nedenle vücut kapasitansını hangi faktörlerin yönettiği açık değildir. Bu yazıda, bir zemin düzleminde duran bir gövdenin statik kapasitansı, yüzey yükü metodu ile hesaplanmaktadır. [...] Ayakkabı tabanlarının sırtları yer düzlemine yaklaştıkça kapasitansın arttığını, ayakkabı tabanlarının 120 ila 130 pF ile aynı yükseklikte (10 mm) vücut kapasitansının bulunduğu, ve eğer tabanların yeri yeterince yüksekse, yaklaşık 60 pF'dir. Hesaplamalı bulgular vücut kapasitansının ölçülmesiyle doğrulanır.

Ve onların ölçüm yöntemini merak ediyorsanız, işte bunun için kağıttaki detaylar:

Şekil 7 (a) insan vücudundaki kapasitansın ölçüm yöntemini gösterir ve Şekil 7 (b) eşdeğer devresini gösterir. İnsan vücudu modeline yakın bir vücut şekli ile test edilen kişi (yükseklik 168 cm, ağırlık 68 kg), strafor plaka üzerinde çıplak ayakla veya metal plaka üzerinde delikli akrilik plaka (derinlik 30 cm, genişlik 11 cm) duruyor Faraday kalkanında. Delikli akrilik plaka, plaka üzerinde rasgele konumlarda 4,5 mm çapında ve yaklaşık% 9'luk bir alan oranına sahip bir matkapla yapılmış 201 deliğe sahiptir. Bu şekilde, nispi geçirgenlik etkili bir şekilde azaltılır. Bu durumda, bir güç besleme V şarj etmek için kullanılır _B0 analog şalter (Toshiba TC4066BP) üzerinden (= 10 V). Güç kaynağı analog anahtarla kapatıldığında, vücut potansiyeli v _B(t) (bir giriş direnci R düşük giriş empedansı amplifikatör ile yükseltilir _i = 10.2 MOhm, giriş kapasitansı Cı _i = 13.6 pF) ve bir A / D dönüştürücüsü yoluyla bir bilgisayara yönlendirilir. A / D dönüştürücüsünün örnekleme frekansı 200 kHz ve niceleme seviyesi 12 bittir. Potansiyel ölçümde, metal plaka, ölçüm cihazlarının topraklama bağlantılarının bağlı olduğu toprak olarak kullanılır. Şekil l'de eşdeğer devre kaynaktan. 7 (b), vücut potansiyel V _B (t) ile verilir

$$\frac{v_B(t)}{V_{B0}} \simeq exp \Big[ - \frac{t}{(C_i+C_B)R_i}\Big]$$

Bu nedenle, potansiyel bozunma özelliğinden, vücut kapasitansı C _B elde edilebilir.

Bu, temelde George Herold tarafından önerilen ( aynı zamanda geri aldığım), aynı zamanda boffin standartlarında uygulanan aynı zaman sabitidir . Kimse vücut kapasitansını düzenlilikle (insanlar için bile) ölçmez, bu yüzden neden güvenilir bir şekilde yapmanın ucuz bir yolu olmasını beklediğinizi bilmiyorum ... Kedinin vücut pozisyonunu değiştirdiği için muhtemelen biraz değişeceğini unutmayın. .

Ayrıca, sadece bir bilgisayarda simüle etmeyi umuyorsanız ... onların sayısal modellerinin muhtemelen bir kedi için pek iyi olmayacaklarını çünkü:

Ayrıca, sayısal modelde kıyafet ve saç bulunmamaktadır.

Doğru vücut kapasitans ölçümleri almakla ilgili problemleri tartışan biraz daha eski (ancak şu anda serbestçe temin edilebilir) bir makale için, bkz. N. Jonassen İnsan vücudunun kapasitansı: statik mi dinamik mi? . Dikkat çekici olan bir nokta, ayakkabı tabanının aslında insan vücudu modeli kapasitansına önemli bir katkıda bulunduğunu okumaktır (saçlar ve giysiler temelde yoksayılırken). Ne yazık ki, muhtemelen baskın öğenin kapasitans ile ilgili olarak bir kedide (doğal haliyle) olmasını bekleyebileceğinizin tam tersi budur. Ne yazık ki, SE'deki ödül puanları, bobinlerin laboratuvarlarında oldukça farklı kedi gövdesi modelini ele almaları için yeterli bir "hibe" olma ihtimalinin çok düşük olduğu ...

"Kediyi Dokunma, Eldiveni Dokun"

• 

DTTAH / ACNR / IANAL / YMMV *

Ekipman:
HV problu yüksek empedans voltmetre / osiloskop.
Yüksek voltaj düşük kapasitans kapasitörleri (1 10 100 1000 pF) her biri x 2.

Ön şarj - kapasitörleri bilinen bazı yarı gerilimlere karşı kondansatörler ve ölçüm yeteneğini belirlemek için voltmetre ile ölçün.

Purrfect sonuçları için, 2.3.4 birinci ve ikinci yineleme arasında en az pençe olmalıdır.

1. Başlığı seçin - 100 pF deyin.
2. Boşaltma kapağı (kısa)
3. Kapağın bir ucunu toprağa bağlayın - kapağın bir ucunu kedi.
   .... ("
   Kedere " nasıl ulaşılırsa okuyucu için bir alıştırma olarak bırakılır.) .... (Kep ve kedi şimdi aynı anda vardır) Kepten
   kepi çıkarın
4. Vcap ölçün
5. tekrarlayın 2. 3. 4.
6. Okumaları karşılaştırın.
7. Daha yüksek ve daha düşük kapaklarla tekrarlayın. Amaç, V1 / V2’nin faydalı bir şekilde yüksek olduğu menzildir - 2: 1 hakkında söyleyin.

İşleme.

Kapak, kedi kapağına bağlandığında şarj edilir. Cat ve kapak kapasitanslarla orantılı olarak yükü paylaşır. Genel voltaj, eklenti başlığından Ccat'e sistem kapasitansındaki artışı yansıtmak için düşer. Eğer Vcat transfer öncesi ve sonrası biliniyorsa, Ccat değerini hesaplayabilirsiniz.
Ama Vcat 'biraz zor' belirlemek için.
Tekrarlama işlemi ikinci bir nokta verir ve 2 eşzamanlı denklem Ccat vermek için çözülebilir.

Ccap << Ccat ise delta V küçüktür ve sonuçlar hastalanır. Ccap >> Ccat ise delta V büyüktür ve sonuçlar kötüdür.

Ccap ~~~ = Ccat ise yulaf lapası haklıdır ve yatak haklıdır.
Eğer Ccap = Ccat ise voltaj ikinci okumada yarıya iner.
V = Vcat_original / 2

Aksi halde oran değişimi, kapasitanslarla ters orantılıdır.
V2 = V1 x Ccat / (Ccat + Ccap) veya

V1 / V2 = 0,75 Ccat = 3 x Ccap deyin.

E & OE ....

---

DTTAH ...... Bunu evde
denemeyin ACNR ........ Bütün bakım, sorumluluk yok
IANAL ....... Ben bir avukat değilim
YMMV ....... Sizin mil OLACAK değişir
E & OE ........ hariç Hata & ihmal.

Spehro'nun bir riff biraz, Capacitance ~ radius. Kendi vücut kapasitansınızı kapsamınızla ölçebilirsiniz. X10 probu bağlayın, sizi tek atış için tetikleyin, Ayağınızı itin veya süveterinizi ovun (İngiltere'de atlamacı) ve sondanın sonuna dokunun. Taburculuğunuzu 10 milyon Ohm'luk kapsama probu ile göreceksiniz. 1 / e noktasını bulun. İşte benim için bir kapsam vurdu. (Doğru miktarda sürtünme elde etmek için biraz oynamalısınız.) Yaklaşık 2.5 ms ~ 250 pF alıyorum. Aynı şeyi kediyle de deneyebilirsin.

/

Oh, kedi için (veya daha kesin sayılar), prob kapasitansını çıkarmanız gerekir.
(x10 probum için yaklaşık 16 pF.)

Yorumlar için düzenle: Bu bir RC bozunumuna bir örnektir. RC devrenin zaman sabitidir. Buradaki wiki makalesine bakın. Zaman sabiti için hızlı bir tahmin, gerilimin başlangıç ​​değerinin 1 / e altına düştüğü zamandır. (1 / e yaklaşık 1 / 3'tür) Bu süre zarfında çekilen çekimde yaklaşık 2.5 ms = RC (R = 10 Meg ohm)

Problem Meowtivation ve Purrpose

Kişi uzaydaki ağırlığı nasıl ölçer? Kesinlikle bir ölçekte değil, çünkü yerçekimi yok. Kişi dolaylı olarak - salınım yoluyla belirlemek için özel bir cihaz kullanmalıdır.

Benzer şekilde, bir kapasitenin değerini doğrudan ölçemediğiniz bir kedinin değerini ölçmeye çalışıyorsunuz. Neyse ki, bizim Faradikitemizi bulmak için kullanabileceğimiz kapasitörlerde meydana gelen fizikten bildiğimiz birkaç şey var.

Geomeowtry

Bu problemin geometrisini inceleyerek başlayalım. Kedinin geleneksel anlamda bir kapasitör olduğunu tam olarak söyleyemeyiz, ancak kesinlikle yükü depolayabilir. Pratik olarak, kedinin pençeleri ile zemin (veya yatak veya çarşaflar veya her neyse) arasında bir dielektrik oluşturduğu bir kombinasyon kat-pençe-kedi sistemi tanımladınız. Kedi kurulumun sadece yarısı, ama ben dalıyorum.

Böylece, kediyi baştan aşağıya 10.000 V ile kızartmak gibi sert önlemler almaktan kaçınacağız (zaten bir kediyi direnç olarak modelleyebileceğimizi biliyoruz). Bunun yerine, oldukça zararsız bir şey yapacağız: kediyi yalıtkan bir paspas üzerine yapıştırın (sadece güvenlik için) ve kediden toprağa 10,000 V çekin.

Bir vücut mağazasında şarj olduğunda ne olur?

• Daha fazla şarj = daha fazla enerji. Daha fazla enerji = daha fazla kütle.
• Daha fazla şarj = daha fazla iyon. Daha fazla iyon = bir yerde daha fazla kuvvet.

Basit bir ölçüm yapabilmemiz için iki farklı yolumuz var gibi görünüyor .

Meowthed 1: Daha fazla ücret, daha fazla kütle

Einstein'ın bu parlak vahiyinden biraz peçete türetelim.

$$\begin{split} E &= mc^2 \\ m &= \frac{E}{c^2} \quad\text{a little rearrangement} \\ \partial m &= \frac{\partial E}{c^2} \quad\text{convert into differential form} \end{split}$$

Tamam, her neyse, bununla nereye gidiyorum? Görüyor musun? Biz şimdi ilgili olabilir kütle değişimini bir ile enerjide değişim ! Bu iğrenç E terimi çok korkutucu değil, kateterde depolanan enerji miktarına eşdeğer.

$$E_{joules} = C \cdot V \quad \text{(coloumb volts)} \\ 1 C = 1 F \cdot 1 V \\ \therefore E_{joules} = F \cdot V^2$$

Şimdi oraya gidiyoruz. Hadi birleştirelim!

$$\begin{split} \partial m &= \frac{\partial[ E ]}{c^2}, \quad E = F \cdot V^2 \\ \partial m &= \frac{\partial[ F \cdot V^2 ] }{c^2} \\ &= \frac{F}{c^2} \partial [ V^2 ] \\ F &= \frac{ \partial m \cdot c^2 }{\partial [ V^2 ] } \end{split}$$

Orada arkadaşım, ev tipi skala ve voltaj kaynağı ile ölçebileceğiniz bir kedinin kapasitansı için bir formül - belki de seri olarak yaklaşık 9V pil. Bir deneyelim. Kedilerin insanlara benzer olduğunu varsayarsak , kapasitansı 100 pF civarında tahmin edebiliriz . Bakalım ne bekleyelim?10.000 V bir megavolt.

$$100 \text{pF} = \frac{ \partial m \cdot c^2 }{ [ 10^6 \text{V} ]^2 }, \quad \partial m \Rightarrow 1.11 \text{fg}$$

Bir konu hakkında şikayet gerekir buysa, o ise biz kedi ya kürk / deri normal dökülme nefes dan kütle değişimini kaçırabilir doğrudur. Ayrıca, yalıtım matına bir milyon voltta yaylanabiliriz, ancak hey - ölçülmesi kolay bir şey istediniz ve kediyi tartmaktan daha kolay ne olabilir?

Meowthed 2: Daha fazla şarj, daha fazla güç

Bunun için iki yönlendirme seviyesine ihtiyacımız var, çünkü küçük olduğunda ölçmek zor olabilir (yukarıya bakın). Biz rağmen olabilir kediler always.land.on.their.feet gerçeği - Üzerinde kedi ile başka ölçek kullanır, en basit bir şey güvenmek edelim.

Bu , bazı donanımlar, yani bazı büyük mıknatıslar gerektirir. Test platformumuzu meowthed olandan (kedi, paspas ve zemin düzleminden) alın ve bunları mıknatısların içine bırakın.

$$\vec F = q(\vec E + \vec v \times \vec B)$$

Elektrik alanını ortadan kaldırarak başlayabiliriz, çünkü özellikle bir tane yaratmadık. Ardından, uğraştığımız yükün kedinin kapasitansından kaynaklandığını unutmayın.

$$\begin{split} C &= \frac{q}{V} \quad q = CV \\ \vec F &= CV ( \vec v \times \vec B ) \\ C &= \Big ( \frac{1}{V} \Big ) \Big ( \frac{ \vec F }{ \vec v \times \vec B } \Big ) \end{split}$$

Türetmek önemsiz olduğundan ve temelde sizin için bütün problemi ortaya koyduğum için, bu türevlendirmenin memnuniyetini elde etmek için onu okuyucuya bırakacağım.

Kedinizi dikey yönde başlatırsanız, ayaklarının üzerine düşecek şekilde yönünü düzeltmek için düşerken doğal olarak dönecektir. Kedinizin yüksekliğini ve uzunluğunu ölçün ve yüksüzken yere düşürdüğünde tam olarak doksan dereceye kadar dönmesi için ne kadar yüksekte bırakmanız gerektiğini belirleyin. Kedi artık dayanamayana kadar tekrarlayın ve düzeltin - yeterince hızlı dönemez. Burada çok dikkatli olun, çünkü bu limite bir kedi getirdiğinizde garip etkiler ortaya çıkıyor.

Kedinin yönelimini düzeltmek için en çok çaba sarfettiğini bilerek, şimdi şarj edip düşebilirsiniz - bomba bölmesi açık. Şimdi, kedinin enerjili olduğunu ve yer düzlemi ile bir kapasitör oluşturduğunu varsayarsak, vücudundaki yükler ayrılmalıydı: bazıları pençelerine, bazıları ise tüylü sırtının tepesine. İnerken, bu yüklerin her biri yukarıdaki Lorentz 'in türetmesine göre manyetik alan boyunca bir kuvvet deneyimleyecek ve kedinin gövdesi üzerinde, üzerinde bulunduğu paspasa göre dönmesine neden olan bir tork üretecektir.

Kullanılan tork, tüylü arkadaşınızın çabaları ile kendiliğinden eşleşene kadar kedi üzerindeki voltajı artırmaya devam edin. Kedi artık dönemediğinde, gerekli tüm değişkenlere sahipsiniz.

$V$ , son düşüşünüzdeki voltajdır. , gerilimi uygulamadan önce ne kadar hızlı dönebildiğine bağlı olarak kedi üzerindeki torktan türetilir. Bu değeri elde etmek için lise düzeyinde fiziğe ve özel kedinizin geometrisine başvurunuz (NB, bu sadece bir kez yapılmalıdır ve gelecekteki tablolamalar için saklanabilir). yerçekimi ve ölçümler yapılmıştır düşüş sırasında zaman içinde bir nokta üzerinde tamamen bağlıdır. , kullandığınız mıknatıslardan yola çıkarak bilinen manyetik alan .$\vec F$$\vec v$$\vec B$

Bu sizin için çok karmaşık görünüyorsa, kedinizi yeterince yüksek bir noktadan düşürerek gözlemlerinize başlamadan önce terminal hızına ulaşmasını sağlayın.

Sonunda, değerini, bazı kıpırdatma, voltaj kaynağı ve keskin gözler dışında elde edersiniz .$C$

Sonuç

Açıkçası bu, fizik öğrencilerinin yaptıkları basit bir sorundur, gerçekten de gerçek fizik yapmışlarsa . Resimler kayıp ancak geç kaldı ve zamanımın tamamını size bu kadar basit trivia konusunda yardımcı olmak için harcayamam. Bu ölçümü yapmanın çok daha fazla yolu var, bu yüzden düşünme sınırınızı takın ve nasıl geçtiğini bize bildirin!

Bir elektrokobu kullanarak kedi üzerindeki yükü ölçebilirsiniz .

Referans verilen gibi bir tane yaptım, ancak bir MPF102 alamadım. 2N5464 bunun yerine iyi çalıştı. Devreyi tarif edildiği gibi yapın, metal bir kutuya yerleştirin (bataryanın negatif tarafını kutuya topraklayın) ve makalede açıklandığı gibi bir anten ekleyin. LED yanarsa, yüklü bir pisi var demektir.

Ayrıca, kedi yerine SİZİN yüklü olabileceğini unutmayın. Zap, şarj seviyelerinde bir fark olduğunda meydana gelir, bu nedenle kediden daha fazla ücret alırsanız zapped olur. Pisi tutmadan önce kendinizi topraklayın - hâlâ zappedseniz kedi şarj edildi.

Gömülü çözümler görmemi ilginç buluyorum.

Kedinizin C olduğu yukarıda açıklandığı gibi bir RC devresi oluşturabilirsiniz. Kedinizi C ve seri R rezistansını mikrodenetleyicinizdeki bir IO pinine bağlayın. IO hattını, kedinizi tamamen şarj ettiğinizden emin olmak için yeterince yüksek bir çıkışa ayarlayın. Ardından IO hattını girişe çevirin ve kedinizin toprağa atılmasının ne kadar sürdüğünü sayın. Bu olduğunda, IO satırındaki giriş sıfıra gidecektir.

Zaman içinde bir ortalama hesaplamak için, bir donanım zamanlayıcı kesintisinde kedinizi tekrar tekrar şarj edin ve boşaltın. Kedinizin kapasitansı, direnç değerinden ve tam şarjlı voltajdan mikrodenetleyicinizin IO hattındaki eşik voltajına kadar boşalma süresinden hesaplanabilir. Mikrodenetleyici tarafından sürekli hesaplanan değerin LCD ekran çıkışı ile iyi bir kedi sondası ve sırt çantası yapmak size kalmış.

Bu method:

1. Ekstra ölçüm cihazı gerektirmez.
2. Sürekli ölçüyor.
3. Canlı izleme için bir LCD ekrana gönderilebilir.
4. Kedinize rahatça binecek kadar küçük.
5. Tamamen otomatik.

Bir ölçüm sondasının bir kata nasıl bağlanması gerektiğiyle ilgili uluslararası standartlar bulunmadığından, kedinin ölçüm devresiyle etkileşimi en büyük sorundur. Sorunu gidermek amacıyla, kediyi makroskopik düzeyde inceleyeceğiz.

İşte basit (gerçekten basit değil) bir çözüm. İhtiyacın olan şeyler:

• Kedinizden daha büyük alana sahip iki metal plaka
• plakalar için yalıtım malzemesi
• bir itici veya sürekli kaynak

Ne yapalım:

1. Yüzeylerini izole ederken, iki metal plaka ile büyük bir kapasitör inşa edin. Voltaj girişine verdiği cevabı ölçün. Ölçülebilir bir şey elde edene kadar voltajı artırın.
2. Kedinizi kapasitöre koyun ve tekrar ölçün. Kedi kapasitansı değiştirecektir.

Etkili bir şekilde ilk çalıştırmada bir kondansatör ve ikinci çalıştırmada bu kondansatör ile seri halde kedi elde edersiniz. Farklı kedi pozisyonları, farklı diyetler, uyuyan kedi ve uyanık kedi gibi kapasitanstaki değişime bakmanız gerekir, böylece farklı kedi parametrelerine bağlı olarak kapasitansın ilgili bir modelini elde edebilirsiniz.

Kedinin frekans tepkisini bilmeden, hem DC hem de darbeli girişleri denemelisiniz. Kedi frekansa bağlı olmalıdır. Özellikle su dipollerinin çevrilmesinin sıklığı ile ilgili olarak, bu kedinin iyi bir parçasıdır.

Yakında resim çizeceğim, şimdi sadece fikri paylaşmak istedim.

İstemeniz gereken kapasite değil. Kedinizin kapasitansı, sahip olduğunuz şokla alçaktır. Statik yük birikimidir. Kapasitans, dielektrik materyalin enerji alım kabiliyeti ile ilgili olup, şarj paranın potansiyeli değildir. (bakınız: http://en.wikipedia.org/wiki/Static_electricity )

Elektronların birbirini iten gerçeğini kullanarak seviyesini düşünebilirsiniz. Bir elektroskop oluşturabilirsiniz (yardımcı: http://www.exploratorium.edu/snacks/electroscope/index.html )

Ayrıca bunun yerine dijital voltmetre kullanabilirsiniz. AC milivolts fonksiyonuna çevirin. Bir sonda topraklanmıştır. Diğer probu (~ 2-3 hz) temas etmeden gövdesine dik olarak sallayın.

Eğer soru dirençsiz ise, hiç kimse bilgisayar koltuğunuzdan kalkıp DVM'nizin hangi çekmeceyi bulmasını önermediyse garip olmaz mıydı?

Veya bir BK rlc-metre "c" ve 1KHz'e ayarlanmış.

Bir kurşun kedi burnuna dokunuyor. Peki ya diğeri? Eh, Cat-pacitance, iletken kütlelere yaklaşıma veya zemine olan mesafeye göre değişir. Böylece, diğer ipucu SİZE gider ve kedinin yanında bir elini gezdirin. ~ 20 pF görmeli, kedi kucağınızda ise çok daha fazlası gerekir.

Bu Catpacitor'ı cildin en iyi yolu

Burada yayınlanan diğer yöntemlerden birkaçı uygulanabilir görünmekle birlikte, bu test bir osiloskopa veya bir kaç yüksek gerilim kapasitör değerine ihtiyaç duyulmadan yapılabilir. Yüksek empedans / yüksek gerilim metre olsa da bir zorunluluktur.

Bununla başa çıkmanın daha iyi bir yolu, basit bir akım bölücü devresine benzer şekilde davranmak ve sonra doğrudan Ccat'i hesaplamak için temel denklemi elde etmektir.

Bu ilk devrede olduğu gibi, eğer diğer değerler biliniyorsa, Rx'i belirlemek çok zor değildir. = 0 anda akım sadece Rx üzerinden akar. = 1 zamanında, anahtar değişir ve akım iki yol arasında bölünür (Rx ve Rref aracılığıyla). Her yoldaki akım miktarı, direnç değerleri tarafından belirlenir. Ana fikir, toplam giriş akımının her iki anahtar konumunda da aynı kalmasıdır, ancak her dirençteki voltaj, her daldaki farklı akımlardan dolayı değişecektir. Ohm yasasını kullanarak Rx, voltaj değişimlerini ölçerek ve Rref'in değerini bilerek hesaplanabilir.

Bir sonraki devre çiftinde, toprağa bilinmeyen kapasitanslı (Ccat) Cat'i tanıtıyoruz. = 0 anda devrede sabit toplam şarj vardır (Qtotal0). Bu Cat'teki ilk yük (Qcat0). Cat'teki ilk şarj ilk voltajı üretir (Vcat0).

= 1 zamanında, anahtar değişir ve toplam yük, Cat ile bir referans kondansatör (Cref) arasında bölünür. Cat aktarımındaki voltaj, şarj transferi nedeniyle değişir (Vcat1). Referans kapasitöre aktarılan yük, Cat üzerindeki gerilime eşit bir voltaj (Vcref1) üretir (yani Vcat1 = Vcref1).

Bir miktar şarjın, devredeki toplam yükün (Qtotal1) hala başlangıçtaki şarjla eşit olmasına rağmen, (yani Qtotal0 = Qtotal1) olmasına dikkat etmek önemlidir.

Ohm yasasına benzer şekilde, bir kondansatördeki voltaj V = Q / C denklemiyle bulunabilir. Bu denklemi manipüle ederek kondansatörün yükü Q = VC ile bulunabilir. Kapasitör yükü denklemi ve Cref'in değerini bilmek için, aşağıda gösterildiği gibi, Cat'in kapasitansını belirlemek için sadece iki yüksek voltaj ölçümü gerekir (zaman = 0 ve zaman = 1).

.

Kullanılan terimler:

Kondansatör Şarj Denklemi: Q = VC, Çakışmalarda Q, Volt'ta V, Farads'ta C

Qtotal0 = O zamanki toplam başlangıç ​​Ücreti = 0

Qcat0 = Cat zamanında şarj = 0

Qtotal1 = Zamandaki Toplam Masraf = 1

Qcat1 = Cat'in şarjı = 1

Qcref1 = Cref’de şarj = 1

Vcat0 = Kedideki voltaj = 0 iken

Vcat1 = Zamandaki Kedi voltajı = 1

Vcref1 = Cref üzerindeki voltaj = 1

Ccat = Kedinin Kapasitansı

Cref = Referans kapasitör

.

Hesaplama:

@ time = 0, Cat (Vcat0) üzerindeki voltajı ölçün.

Kondansatör başına şarj denklemi (Q = VC)

Qtotal0 = Vcat0 Ccat

@ time = 1, anahtarı değiştirin, Cat (Vcat1) üzerindeki voltajı ölçün, bu aynı zamanda Cref'teki (Vcref1) voltajdır.

Devredeki toplam şarjın değişmediğini bilmek:

Qtotal0 = Qtotal1

Qtotal1, Kedi üzerindeki ücretten ve Cref üzerindeki ücretten oluşur:

Qtotal0 = (Qcat1 + Qcref1)

Bu masrafları Q = VC başına eşdeğer formu olarak yeniden yazın:

(Vcat0 Ccat) = (Vcat1 Ccat) + (Vcref1 Cref)

Bu anahtar konumu Vcat1 = Vcref1 iken, denklemin yerine şunu hatırlayın:

(Vcat0 Ccat) = (Vcat1 Ccat) + (Vcat1 Cref)

Ccat terimlerini bir tarafa getirin:

(Vcat0 Ccat) - (Vcat1 Ccat) = (Vcat1 Cref)

Ccat faktörü:

Ccat (Vcat0 - Vcat1) = (Vcat1 Cref)

Ccat'ı izole et:

Ccat = (Vcat1 Cref) / (Vcat0 - Vcat1)

Bitti ...

.

Şimdi bir örnek için:

Cref için 100pf'lik standart bir değer kullanın, Vcat değerini 0 = 0 ve 0 = 1'de ölçün (9kV ve 4kV kullanın)

Ccat = (Vcat1 Cref) / (Vcat0 - Vcat1)

Ccat = (4kV 100pf) / (9kV - 4kV)

Ccat = 400pf / 5

Ccat = 80pf

.

Tek bir nispeten düşük değerli (yüksek voltaj) kapasitör kullanarak, Cat kapasitansınız, herhangi bir catstrophic sonuç ihtimalinin daha az olmasıyla hesaplanabilir.

Ayrıca, bunun tamamen teorik bir çaba olduğunu, bu süreçte hiçbir hayvanın zarar görmediğini not edin. Sonuçlarınız değişebilir. Yukarıdaki bilgilerin korunmasız, kontrolsüz, talep edilmemiş veya dikkatsiz kullanımından doğacak zararlardan sorumlu değildir. - .- Keyfini çıkarın

Bunu bir kapasitans ve bir FET yükselticisi ile iki adımlı bir ölçüt yapabilirsiniz. Sonucu bir kapsamda veya bir multimetrede okuyabilirsiniz.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

İlk: Tüm masrafları ortadan kaldırmak için Kısa C1.

İkincisi: Girişi Cat'e bağlayın

Kedinin yükü ile C1 üzerinde üretilen voltajın çıkışını okuyacaksınız. Bu nedenle, Cat'in ücreti Vout / C1'dir.

Power + ve Power'ın LF356'nın doygunluğunu önlemek için yeterli olduğundan emin olun. Seri direnç, kedinizi kapasitöre bağladığınızda kıvılcım oluşmasını önlemek için vardır.

Kedinizi "yüklerken" sürekli okuma yapmak istiyorsanız, kapasitif bir ayırıcıya ihtiyacınız vardır. Aşağıdaki şemalar bunu yapabilir.

^{bu devreyi simüle et}

Çıkış sürekli okunabilir.

Kararlı hal kedi kapasitansının basit bir yöntemle ölçülmesi.

Uyarı: Bunu evde denemeyin. Bu yazar tarafından test edilmemiştir.

Uyarı: İletilen güç, hem voltaj, hem frekans hem de kapasitans ile arttırılır. Düşük bir frekans (örneğin 75 Hz), düşük bir rms voltajı (örneğin 1 Vrms) ve düşük bir bağlanma kapasitansı (örneğin 15 pF) kullanın.

Diğerlerinin dediği gibi. ESD boşalması sadece kapasitansa değil, aynı zamanda hem sizin hem de kedinizin yüküne bağlıdır. Bu cevap, kararlı durum AC senaryosunda kat kapasitansını ölçmek için bir yöntem önermektedir.

Kedinin küçük sinyal modeli şöyle görünürse:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Daha sonra, düşük frekanslı sinüs osilatörü ve bu kurulumdaki gibi bir rms veya tepe voltmetresi ile katsayı Ccat'ı ölçebilirsiniz (yukarıdaki ESR'nin aşağıdaki Rcat olduğuna dikkat edin):

^{bu devreyi simüle et}

Yöntem:

• Öncelikle 1 Vrms sinüsünüz olduğundan ve sabit bir okuma aldığınızdan emin olmak için rms multimetresini doğrudan sinüs osilatörüne bağlayın.
• Kedinin bağlı kalmamasını sağlayın ve sadece prob bağlıyken C1 boyunca bir sinüs uygulayın. Daha sonra, prob parazitik Cpar'ı şu şekilde hesaplayarak bulun: , burada 1 Vrms giriş sinyali ve ölçülen Vrms çıkış voltajıdır.V i V $C_{par} = C_1(V_i/V_o - 1)$$V_i$$V_o$
• Şimdi kediyi bağlayın ve prob bağlıyken bir sinüs uygulayın. Sonra hesaplayarak Ccat'ı bulun: , burada 1 Vrms giriş sinyali ve ölçülen Vrms çıkış voltajıdır.$C_{cat} = C_1V_i/V_o-C_1-C_{par}$$V_i$$V_o$

Kedi ile iyi bir bağlantı kurmak muhtemelen çok zor. Bir ESD bilek bandının çizgileri boyunca, bazı güvenli iletken jel veya benzeri ile bağlanmış bir şey gerekli olabilir. Burun, iyi bir bağlantı için uygun bir yer olabilir, ama güzel olun ...

İyi hassasiyet için, C1 değeri için en iyi seçim, C1'in Cpar + Ccat'a yakın olduğu zamandır.

Eşdeğer seri direnç sorunlara neden olmamalıdır, ancak emin olmak için aynı sonucu elde edene kadar ölçümü bir oktav aşağı sıklıkta tekrarlayın. Farklı sonuçlar elde ederseniz, ancak aynı sıklıkta tekrarlanabilirler , büyüklük yanıtının bir işaretini oluşturmaya çalışın ve daha sonra bazı ölçüm verileriyle tekrar isteyin. Sonunda Ccat ve Rcat ıslak kaplardır, bu yüzden zaman içinde muhtemelen fazla stabil olmazlar.

Kediniz aynı zamanda bir antendir, bu nedenle şebekeden 50 / 60Hz alır. Bu kaynak, osilatör çıkışını topraklı tutarken kedinin bağlanması sırasında küçük bir rms çıkış değeri ölçülürse iskonto edilebilir. (Anten sinyali büyükse, Ccat'ı başka bir yöntemle bulabilirsin => yalnızca değişen C1.) Yukarıdaki yöntemde, anten sinyali büyükse, ölçümünüz için bir frekans seçmeye çalışın; t Faz ilişkisine çok fazla bağlı değil.

Zaman içinde ölçümler almak için, ayrıntılı bir zaman çözünürlüğü ile çıkış gerilimini bir kapsamla ölçmek / kaydetmek gerekir. Aynı denklemler, rms için olduğu gibi tepe genliğini ölçerken de geçerlidir. Bu nedenle, çıktının yükseltilmesi ve daha sonra bir yarım dalga doğrultucu kullanılması, sürekli bir katsayı okuması için kolay bir devre sağlamalıdır.

Son olarak, kapasitansı deşarj sırasındaki voltajın bir fonksiyonu olarak ölçmek istiyorsanız, deşarjı cevabında George Herold tarafından gösterildiği gibi bir osiloskopla kaydetmelisiniz. Bu kurulum için bir kare dalga osilatörü kullanın ve geniş bir boşalma direnci ekleyin. Ardından gerilim için değişim oranını ve bilinen akımı (gerilim ve deşarj direncinden bilinir) temel alarak kapasitansı hesaplayın.

$$C_{cat} = \frac{V(t)/R_{discharge}}{\frac{d}{dt}V(t)} - C_1 - C_{par}$$

Katilinizin katsayısını ölçmek için, önce bilinen bir gerilime yüklü bilinen bir kapasitansa sahip bir kapasitöre ihtiyacınız vardır. Bu kapasitördeki Columbs içindeki yük miktarı, C'nin faradlardaki kapasitans olduğu ve V'nin volt cinsinden voltaj olduğu CV olacaktır.

Şimdi kedinizi tamamen boşaltın. Bunun bir yolu, bazı topraklanmış alüminyum folyoların üzerinden yürümek olabilir.

Kapasitör terminallerinden birine, diğerini de bir folyo parçasına yapıştırın. Kediniz tedaviyi aldığında, bilinen kapasitör deşarj olur ve kedi, voltaj potansiyelleri tam olarak dengeye gelene kadar şarj olur.

Şimdi bilinen kapasitörünüzdeki voltajı yeniden ölçün. Voltajda değişim kapasitans ile çarpılır kadar şarj kedi girdi nasıl söyleyecektir. Kalan gerilime bölünen bu yük, kedinizin kapasitansıdır.