Измерение кошачьей емкости

Когда я пишу свою кошку, а затем прикасаюсь к ней на носу, я немного шокируюсь. Иногда, когда она подходит к чему-то, ее нос искрами, и она отскакивает и выдыхает. Мне было интересно, как я могу измерить емкость моей кошки.

Итак, сколько микро-фарадов имеет моя кошка? Я не думаю, что могу просто прикрепить черную вещь на мультиметре к ее хвосту, а затем коснуться красной стороны ее носа, как в этом статья wikihow . Ни статья wiki в емкости тела , ни эта обменный вопрос по той же теме расскажите мне что-нибудь об измерении.

У меня есть чип I2C capense для моего Arduino, но это, похоже, выбрасывает случайные числа от 200 до нескольких тысяч, и я не уверен, что делать с этими числами, даже если для них была какая-то повторяемость .

Можно ли создать ремень на дисплее для моего кота, который будет показывать «текущий заряд» для моей кошки на ярко-оранжевой светодиодной сетке? Или мне обязательно нужно иметь опорное напряжение (мое понимание электричества, что напряжение всегда относительно, это относится к статическому электричеству, а?)

Спасибо заранее,

Тим

РЕДАКТОР. Хотя теорема Рассела МакМахона в теории, похоже, работает, я не думаю, что его метод так же просто реализовать, как и Джордж Герольд. Оба ответа, похоже, отвечают на ближайший вопрос, заданный в названии. Однако ни одно из них не является полным. Они оба зависят от требования иметь полностью заряженную кошку. Но как мы знаем, сколько раз погладить наших кошек, прежде чем они будут полностью заряжены.

Очень важно также иметь возможность измерять заряд в реальном времени, согласно реакции JRE, чтобы заложить основу для методов Херольда или Мак-Магона. Используя технику JRE, мы можем зарядить кошку до тех пор, пока заряд не перестанет расти, ТОГДА измерьте емкость кошки.

В идеале, если мы хотим проверить потенциал мощности лавинья как источника энергии пост-фосфатного топлива, то мы будем нуждаться в надежном измерении в реальном времени хранимых милливатт часов в коте, а также заряда заварочного заряда и заряда, хранящемся заусенцем.

100 голосов | спросил timthelion 2 FebruaryEurope/MoscowbMon, 02 Feb 2015 14:13:00 +0300000000pmMon, 02 Feb 2015 14:13:00 +030015 2015, 14:13:00

13 ответов


10

Относительно стремления щедрости к надежности по дешевке: убедить себя, что это довольно сложная задача, чтобы сделать надежно (с лабораторной точностью), взглянуть на то, что она влечет за собой «измерить» для человека, например, в документе, который изучал его для целей, связанных с ОУР, Численный расчет емкости человеческого тела по поверхности Метод заряда Осаму Фудживара и Таканори Икава, doi: 10.1002 /ecja.10025 а>. Цитирование из реферата:

  

Однако емкость тела сильно зависит от соотношения между плоскостью земли и положением тела. Поэтому неясно, какие факторы определяют емкость тела. В этой статье статическая емкость тела, стоящего на плоскости заземления, рассчитывается с помощью метода поверхностного заряда. [...] Обнаружено, что емкость увеличивается, когда задние части подошв обуви приближаются к плоскости заземления, что емкость тела на той же высоте (10 мм), что и подошвы обуви, составляет от 120 до 130 пФ, и что он составляет около 60 пФ, если расположение подошв достаточно велико. Результаты вычислений подтверждаются измерением емкости тела.

И если вам интересно об их методе измерения, вот подробности для этого из статьи:

  

введите описание изображения здесь

     

На рис. 7 (а) показан метод измерения   емкость человеческого тела и фиг.7 (b) показывает его эквивалент   цепи. Испытанный человек (высота 168 см, вес 68 кг)   с формой тела, близкой к модели человеческого тела, является   стоя с босыми ногами на плите из пенополистирола или перфорированной   акриловая пластина (глубина 30 см, ширина 11 см) на металлической пластине   в щите Фарадея. Перфорированная акриловая пластина имеет 201   отверстия, выполненные с помощью сверла диаметром 4,5 мм в случайном порядке   местоположения над плитой и с отношением площади около 9%.   Таким образом, относительная диэлектрическая проницаемость эффективно уменьшается.   В этом случае источник питания используется для зарядки   до V B0 (= 10 В) через аналоговый коммутатор (Toshiba TC4066BP).   Когда источник питания отключается аналоговым переключателем,   потенциал тела v B (t) усиливается с помощью слабого входного импеданса   усилитель (с входным сопротивлением R i = 10.2 МОм, вход   емкостью C i = 13,6 пФ) и направляется на компьютер через   аналого-цифровой преобразователь. Частота дискретизации A /D   преобразователь составляет 200 кГц, а уровень квантования - 12 бит.   При измерении потенциала металлическая пластина используется как   земля, к которой заземляющие соединения измерения   устройства подключены. Из эквивалентной схемы в   На рис.7 (б) потенциал тела v B (t) задается выражением

     

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

     

Следовательно, из характеристики потенциального распада может быть выведена емкость тела C B .

Это в основном тот же метод постоянной времени, предложенный Джорджем Херольдом (который я еще немного вернул) но по стандартам boffin. Никто не измеряет емкость тела с регулярностью (даже для людей), поэтому я не знаю, почему вы ожидаете, что там будет дешевый способ сделать это надежно ... Не важно, что он, вероятно, будет сильно изменяться, поскольку кошка меняет положение тела .

Кроме того, если вы надеетесь просто имитировать его на компьютере ... их числовая модель, вероятно, не будет очень хороша для кошки, потому что:

  

Кроме того, одежда и волосы не включены в числовую модель.

Для несколько более старой (но прямо сейчас свободно доступной) бумаги, в которой обсуждаются проблемы с получением точных измерений емкости тела, см. Емкость человеческого тела: статическая или динамическая концепция? . Читая, что одним из основных моментов было то, что подошвы обуви фактически являются основным фактором емкости модели человеческого тела (в то время как волосы и одежда в основном игнорируются). Увы, это, вероятно, противоположность тому, что вы можете ожидать, если доминирующий элемент находится в кошке (в естественном состоянии), насколько это касается емкости. К сожалению, баунти-очки на SE вряд ли будут достаточным «грантом» для боффинов для решения этой довольно другой модели тела кошек в своих лабораториях ...

ответил Fizz 8 FebruaryEurope/MoscowbSun, 08 Feb 2015 17:24:12 +0300000000pmSun, 08 Feb 2015 17:24:12 +030015 2015, 17:24:12
42

" Touch Not the Cat, Bot a Glove " р>

  • введите описание изображения здесь>> </li>
</ul>
<p> DTTAH /ACNR /IANAL /YMMV * </p>

<p> Оборудование: <br>
Высокоимпедансный вольтметр /осциллограф с зондом HV. <br>
Высоковольтные конденсаторы с низкой емкостью (1 10 100 1000 пФ) x 2. </p>

<p> Pretest - зарядите конденсаторы к некоторому полуизвестному высокому напряжению и измерьте с помощью вольтметра, чтобы определить способность измерения. </p>

<p> Для плохих результатов должны быть минимальные лапы между первой и второй итерациями 2.3.4. </p>

<ol>
<li> Выберите колпачок - скажем 100 пФ. </li>
<li> Разрядная крышка (короткая) </li>
<li> Подключите один конец колпачка к земле - один конец крышки к кошке. <br>
.... (Как достигается «к кошке», оставлено в качестве упражнения для читателя.) <br>
.... (Кап и кошка теперь одинаковы)
Отключить колпачок от кошки </li>
<li> Измерение Vcap </li>
<li> repeat 2. 3. 4. </li>
<li> Сравнить показания. </li>
<li> Повторите с более высокими и нижними шапками. Цель - диапазон, где V1 /V2 полезен высоко - скажем около 2: 1. </li>
</ol>
<p> Обработка. </p>

<p> Когда колпачок подключается к колпачке кота, заряжается. Доля кошки и колпачка пропорциональна емкости. Общее напряжение падает, чтобы отразить увеличение емкости системы от крышки дополнения до Ccat. Если Vcat до и после передачи был известен, вы могли бы рассчитать Ccat. <br>
Но Vcat «немного сложно» определить. <br>
Повторяющийся процесс дает вторую точку, и 2 одновременных уравнения могут быть решены, чтобы дать Ccat. </p>

<p> Если Ccap <<Ccat Дельта V небольшая, и результаты плохо обусловлены.
Если Ccap>> Ccat Дельта V большая, и результаты плохо обусловлены. </p>

<p> Если Ccap ~~~ = Ccat, то каша находится в правильном положении, а кровать в порядке.
Если Ccap = Ccat, тогда напряжение во втором чтении уменьшится вдвое. <br>
V = Vcat_original /2 </p>

<p> В противном случае изменение отношения связано с обратной пропорцией емкостей. <br>
V2 = V1 x Ccat /(Ccat + Ccap) или </p>

<p> Скажите V1 /V2 = 0,75
Ccat = 3 x Ccap. </p>

<p> E & OE .... </p>

<hr>
<p> DTTAH ...... Не пытайтесь это дома <br>
ACNR ........ Все заботы, нет ответственности <br>
ИАНАЛ ....... Я не юрист <br>
YMMV ....... Ваш пробег <strong> WILL </strong> варьируется <br>
E & OE ........ Ошибки & Исключение исключений. </p></div>
										<div class=ответил Russell McMahon 2 FebruaryEurope/MoscowbMon, 02 Feb 2015 14:39:57 +0300000000pmMon, 02 Feb 2015 14:39:57 +030015 2015, 14:39:57
28

Как немного рифф на Spehro's, Capacitance ~ radius. Вы можете измерить свою собственную емкость тела с помощью своей области. Подцепите зонд x10, включите триггер для одиночного выстрела, наденьте ноги или протрите свитер (перемычку в Великобритании) и коснитесь конца зонда. Вы увидите ваш разряд через 10 Meg Ohm зонда. Найдите точку 1 /e. Вот кадр для меня. (Вам нужно немного поиграть, чтобы получить правильное количество царапин.) Я получаю около 2,5 мс ~ 250 пФ. Вы можете попробовать то же самое с кошкой.

/введите описание изображения здесь>> </p>

<p> Oh для кошки (или более точных чисел) вы должны вычесть емкость зонда. <br>
(около 16 пФ для моего зонда x10.) </p>

<p> Редактировать комментарии: Это пример RC-распада. RC - постоянная времени схемы. <a href= См. статью wiki здесь. Быстрая оценка постоянной времени - это взятие время, когда напряжение упало до 1 /e от его начального значения. (1 /e составляет около 1/3). В «снимке масштаба выше этого времени составляет около 2,5 мс = RC (R = 10 Meg ohm)

ответил George Herold 2 FebruaryEurope/MoscowbMon, 02 Feb 2015 18:10:31 +0300000000pmMon, 02 Feb 2015 18:10:31 +030015 2015, 18:10:31
11

Проблема Meowtivation и Purrpose

Как измерить вес в пространстве? Конечно, не со шкалой, потому что нет гравитации. Нужно использовать специальный аппарат, чтобы вывести его косвенно - через колебания.

Аналогично, вы пытаетесь измерить значение кошки, посредством чего вы не можете напрямую измерять емкость. К счастью, есть несколько вещей, которые мы знаем из физики, которые происходят в конденсаторах, которые мы можем использовать, чтобы вывести нашу кошачью фарадичность.

Geomeowtry

Начнем с изучения геометрии этой проблемы. Мы не можем точно сказать, что кошка является конденсатором в традиционном смысле, хотя она, безусловно, может хранить заряд. Практически вы описали комбинацию напольной колыбели, в которой кошачьи лапы образуют диэлектрик между ним и полу (или кровать, или листы, или что-то еще). Кошка - всего одна половина установки, но я отвлекаюсь.

Таким образом мы избежим принятия таких решительных мер, как обжарка кошки с 10 000 В от головы до хвоста (мы уже знаем, что мы можем моделировать кошку в качестве резистора). Вместо этого мы сделаем что-то довольно безобидное: наденьте кошку на изоляционный мат (только для безопасности) и вытащите 10 000 В из кошачьих.

Что происходит, когда тело хранит заряд?

  • Больше заряда = больше энергии. Больше энергии = больше массы.
  • Больше заряда = больше ионов. Больше ионов = больше силы где-то.

Похоже, у нас есть two разные способы сделать простые измерения.

Meowthed 1: больше заряда, больше массы

Давайте сделаем вывод из салфетки из этого блестящего откровения от Эйнштейна.

$$ \ Начать {раскол} E & = mc ^ 2 \\ m & = \ frac {E} {c ^ 2} \ quad \ text {небольшая перегруппировка} \\ \ partial m & = \ frac {\ partial E} {c ^ 2} \ quad \ text {преобразовать в дифференциальную форму} \ Конец {} раскол $$

Хорошо, что бы я ни делал с этим? Вы видите это? Теперь мы можем связать изменение массы с изменением энергии ! Этот гнусный термин E не так страшен, он эквивалентен количеству энергии, хранящейся в catpacitor.

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

Теперь мы добираемся туда. Давайте объединимся! $$ \ Начать {раскол} \ partial m & = \ frac {\ partial [E]} {c ^ 2}, \ quad E = F \ cdot V ^ 2 \\ \ partial m & = \ frac {\ partial [F \ cdot V ^ 2]} {c ^ 2} \\  & = \ frac {F} {c ^ 2} \ partial [V ^ 2] \\ F & = \ frac {\ partial m \ cdot c ^ 2} {\ partial [V ^ 2]} \ Конец {} раскол $$

Там у вас есть это, мой друг - формула для емкости кошки, которую вы можете измерить с помощью бытовой шкалы и источника напряжения - может быть, около тысячи 9-вольтных батарей в серии. Давайте попробуем. Предполагая, что кошки похожи на людей, мы можем оценить емкость около 100 pF . Посмотрим, чего ожидать от 10 000 V одного мегавальта.

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

Хорошо, если вы должны жаловаться на что-то, true, что мы могли бы пропустить изменение массы от дыхания кошки или нормального пролития меха /кожи. Кроме того, мы могли бы пройти через изоляционный мат на миллион вольт, но эй - вам нужно что-то легкое для измерения, а что проще, чем взвешивание кошки?

Meowthed 2: больше заряда, больше силы

Нам нужно два уровня косвенности для этого, потому что сила может быть сложной для измерения, когда она мала (см. выше). Хотя мы могли использовать еще одну шкалу с кошкой на ней, давайте полагаться на что-то простое - на то, что кошки всегда.land.on.their.feet.

В этом есть требуется некоторое оборудование, а именно некоторые большие магниты. Возьмите нашу тестовую платформу от мятого (кот, коврик и плоскость земли) и слейте их вместе через магниты.

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

Мы можем начать с устранения электрического поля, потому что мы его специально не создали. Затем обратите внимание, что заряд, с которым мы имеем дело, исходит из емкости кошки.

$$ \ Начать {раскол} C & = \ frac {q} {V} \ quad q = CV \\ \ vec F & = CV (\ vec v \ times \ vec B) \\ C & = \ Big (\ frac {1} {V} \ Big) \ Big (\ frac {\ vec F} {\ vec v \ times \ vec B} \ Big) \ Конец {} раскол $$

Потому что тривиально выводить, и я уже в основном изложил всю проблему для вас, я собираюсь оставить ее читателю, чтобы получить удовлетворение от этого вывода.

Если вы начинаете кошку в вертикальной ориентации, она, естественно, будет вращаться, когда она будет исправлять свою ориентацию, чтобы приземлиться на ноги. Измерьте высоту и длину вашего кота и определите, насколько высок вы должны его сбросить при незаряженном состоянии, чтобы он вращается ровно на девяносто градусов, когда он попадает на землю. Повторяйте и уточните, пока кошка не сможет больше не отставать -он не может вращаться достаточно быстро. Будьте очень осторожны, потому что странные эффекты вступают в игру, когда вы приносите кошку к этому пределу.

Зная, что кошка пытается изо всех сил корректировать свою ориентацию, теперь вы можете зарядить ее и уйти - открыть бомбу. Теперь, полагая, что кошка заряжена энергией и образует конденсатор с заземленной плоскостью, заряды в ее теле должны были быть отделены друг от друга: некоторые - к его лапам, а другие - к верхней части его пушистого назад. По мере того, как он спускается, эти заряды будут испытывать силу через магнитное поле в соответствии с выводом Лоренца выше и создадут крутящий момент на теле кошки, заставляя его вращаться относительно мата, на котором он находится.

Продолжайте увеличивать напряжение на кошке до тех пор, пока действующий крутящий момент не будет соответствовать усилиям вашего пушистого друга. Когда кошка больше не вращается, у вас есть все необходимые переменные.

\ $ V \ $ - напряжение на вашем последнем падении. \ $ \ vec F \ $ получается из крутящего момента на кошке, исходя из того, насколько быстро он смог вращаться, прежде чем применять напряжение. Прибегать к физике средней школы и вашей конкретной геометрии кошки, чтобы получить эту ценность (N.B., это нужно сделать только один раз и можно сохранить для будущих таблиц). \ $ \ vec v \ $ полностью зависит от силы тяжести и времени во время падения, когда были сделаны измерения. \ $ \ vec B \ $ - известная сила магнитного поля, основанная на использовании магнитов.

Если это кажется вам слишком сложным, просто оставьте кошку с достаточно высокой точки, чтобы она доходила до конечной скорости, прежде чем начинать ваши наблюдения.

Наконец, вы получите значение \ $ C \ $ с чем-то вроде фиджинга, источника напряжения и острых глаз.

Заключение

Очевидно, что это простая проблема, которую сделали большинство студентов физики, если они действительно делали физику real . Фотографии отсутствуют, но уже поздно, и я не могу тратить все свое время на то, чтобы помочь вам в таких простых пустяках. Есть гораздо больше способов сделать это измерение, так что поставьте свой мысленный колпачок и сообщите нам, как это происходит!

ответил dmsnell 9 FebruaryEurope/MoscowbMon, 09 Feb 2015 00:59:44 +0300000000amMon, 09 Feb 2015 00:59:44 +030015 2015, 00:59:44
10

Вы можете измерить заряд на коте, используя электроскоп.

Я построил один, как тот, на который ссылался, но не смог получить MPF102. 2N5464 работал отлично. Постройте схему, как описано, приложите ее в металлическую коробку (заземлите отрицательную сторону батареи к коробке) и добавьте антенну, как описано в статье. Если светодиод загорается, тогда у вас есть загруженный котенок.

Также обратите внимание, что вы можете быть загружены вместо кота. Zap происходит, когда есть разница в уровнях заряда, поэтому, если вам больше платят, чем коту, вы также получите зазор. Заземлите себя, прежде чем схватить котенка, - если вы все равно зацепите, тогда кошка будет заряжена.

Электроскоп от William J. Beaty amasci.com/emotor/chargdet.html

ответил JRE 2 FebruaryEurope/MoscowbMon, 02 Feb 2015 16:17:11 +0300000000pmMon, 02 Feb 2015 16:17:11 +030015 2015, 16:17:11
6

Мне интересно, что я не видел встроенных решений.

Вы можете создать RC-схему, как описано выше, где ваша кошка - C. Подключите вашу кошку C и резистор R последовательно от земли к выходу IO на вашем микроконтроллере. Установите линию ввода-вывода на высокий выход достаточно долго, чтобы быть уверенным, что вы полностью зарядили свою кошку. Затем переключите линию ввода-вывода на вход и подсчитайте, сколько времени ваша кошка выгружается на землю. Когда это произойдет, вход на линии ввода-вывода будет равен нулю.

Регулярно заряжайте и разряжайте кошку на аппаратном таймере, чтобы вычислить среднее время. Емкость вашей кошки может быть вычислена из значения резистора и времени, необходимого для разрядки от полностью заряженного напряжения до порогового напряжения на линии ввода-вывода микроконтроллера. Это зависит от вас, чтобы сделать хороший зонд для кошек и рюкзак с выходом на ЖК-экране значения, которое постоянно вычисляется микроконтроллером.

Этот метод:

  1. Не требует дополнительного измерительного оборудования.
  2. Измерения непрерывно.
  3. Может выводиться на ЖК-экран для мониторинга в реальном времени.
  4. Достаточно мала, чтобы удобно кататься на кошке.
  5. Полностью автоматизирован.
ответил jcoffland 8 FebruaryEurope/MoscowbSun, 08 Feb 2015 11:42:29 +0300000000amSun, 08 Feb 2015 11:42:29 +030015 2015, 11:42:29
3

Взаимодействие кошки с измерительной схемой является самой большой проблемой, поскольку нет международных стандартов в отношении того, как измерительный зонд должен быть прикреплен к кошке. Для того, чтобы обойти проблему, мы рассмотрим кошку на макроскопическом уровне.

Вот простое (это не простое) решение. Что вам нужно:

  • две металлические пластины, которые имеют большую площадь, чем ваша кошка
  • изоляционный материал для пластин
  • импульсный или непрерывный источник

Что делать:

  1. Постройте большой конденсатор с двумя металлическими пластинами, изолируя их поверхность. Измерьте реакцию на вход напряжения. Увеличьте напряжение, пока не получите что-то измеримое.
  2. Поместите свою кошку в конденсатор и снова измерьте. Кошка изменит емкость.

Эффективно вы получите один конденсатор в первом запуске, а кошка последовательно с этим конденсатором во втором запуске. Я бы предположил, что вы должны посмотреть на изменение емкости для разных позиций кошки, разных диет, спящего кота против бодрствующего кота и т. Д., Чтобы получить соответствующую модель емкости, зависящую от разных параметров кошки.

Не зная частотную характеристику кошки, вы должны попробовать как DC, так и импульсные входы. Кошка должна быть зависимой от частоты. Особенно в отношении частоты перевертывания водных диполей, так как это хорошая часть кошки.

Я скоро рисую картинки, теперь я просто хотел поделиться этой идеей.

ответил WalyKu 6 FebruaryEurope/MoscowbFri, 06 Feb 2015 15:01:51 +0300000000pmFri, 06 Feb 2015 15:01:51 +030015 2015, 15:01:51
2

Это не та емкость, о которой вы должны просить. Емкость вашей кошки неуязвима с тем шоком, который у вас был. Это накопление статического заряда. Емкость - это энергетическая транзакционная способность диэлектрического материала, а не потенциал заряда баксов. (смотрите: http://en.wikipedia.org/wiki/Static_electricity )

Вы можете иметь представление о своем уровне, используя тот факт, что электроны отталкивают друг друга. Вы можете построить электроскоп (полезно: http://www.exploratorium.edu/snacks/electroscope /index.html )

Кроме того, вы можете использовать цифровой вольтметр. Включите его в функцию AC milivolts. Один зонд заземлен. Качайте другой зонд (~ 2-3 hz) перпендикулярно к ее туловищу, не контактируя.

ответил Ayhan 5 FebruaryEurope/MoscowbThu, 05 Feb 2015 18:17:18 +0300000000pmThu, 05 Feb 2015 18:17:18 +030015 2015, 18:17:18
1

Если бы вопрос был сопротивлением кошки, не было бы странным, если бы никто не предложил встать с вашего компьютерного кресла и найти, какой ящик имеет ваш DVM?

Или BK rlc-meter установлен на «c» и 1 кГц.

Один из них касается носа кошки. А как насчет другого? Ну, Cat-pacitance зависит от подхода к проводящим массам или расстояния до земли. Итак, другой лидер идет к ВАМ, и наведите руку рядом с кошкой. Должно видеть ~ 20 пФ, гораздо больше, если кошка на коленях.

ответил wbeaty 11 FebruaryEurope/MoscowbWed, 11 Feb 2015 05:24:06 +0300000000amWed, 11 Feb 2015 05:24:06 +030015 2015, 05:24:06
0

Лучший способ скинуть этот Catpacitor

Хотя некоторые из других методов, опубликованных здесь, выглядят работоспособными, этот тест может быть выполнен без необходимости в осциллографе или нескольких конкретных значениях высоковольтных конденсаторов. Хотя необходим измеритель высокого импеданса /высокого напряжения.

Лучшим способом справиться с этим было бы относиться к нему аналогично простой схеме делителя тока, а затем получить основное уравнение для вычисления Ccat напрямую.

введите описание изображения здесь>> </p>

<p> Как и в этой первой схеме, определение Rx не так сложно, если известны другие значения. В момент времени = 0 ток течет только через Rx. В момент времени = 1 переключатель изменяется, и ток делится между двумя путями (через Rx и Rref). Величина тока в каждом пути определяется значениями резисторов. Основная идея заключается в том, что общий входной ток остается неизменным в обоих положениях переключателя, но напряжение на каждом резисторе изменяется из-за разных токов в каждой ветви. Используя закон Ома Rx можно рассчитать, измерив изменения напряжения и зная значение Rref. </p>

<p> <img src =

В этой следующей паре схемы мы вводим Cat с неизвестной емкостью (Ccat) на землю. В момент времени = 0 фиксированный суммарный заряд в цепи (Qtotal0). Это начальный заряд на Cat (Qcat0). Начальный заряд на Cat дает начальное напряжение (Vcat0).

В момент времени = 1 переключатель изменяется, и общий заряд делит между Cat и опорным конденсатором (Cref). Напряжение на Cat изменяется (Vcat1) из-за переноса заряда. Заряд, переданный на эталонный конденсатор, создает напряжение (Vcref1), которое равно напряжению на Cat (так Vcat1 = Vcref1).

Важно отметить, что, несмотря на то, что часть заряда была перенесена, общий заряд теперь в цепи (Qtotal1) по-прежнему равен начальному заряду (так Qtotal0 = Qtotal1).

Аналогично закону Ома напряжение на конденсаторе можно найти с помощью уравнения V = Q /C. Управляя этим уравнением, заряд конденсатора можно найти через Q = VC. С уравнением заряда конденсатора и знанием значения Cref для определения емкости Cat, как показано ниже, требуется только два измерения высокого напряжения (в момент времени = 0 и время = 1).

.

Используемые термины:

Уравнение заряда конденсатора: Q = VC, с Q в Columbus, V в вольтах, C в Фарадах

Qtotal0 = Общий начальный заряд в момент времени = 0

Qcat0 = Начисление на Cat во время = 0

Qtotal1 = Total Charge at time = 1

Qcat1 = Начисление на Cat во время = 1

Qcref1 = Нагрузка на Cref во время = 1

Vcat0 = Напряжение на Cat во время = 0

Vcat1 = Напряжение на Cat во время = 1

Vcref1 = Напряжение на Cref во время = 1

Ccat = Емкость Cat

Cref = опорный конденсатор

.

Расчет:

@ time = 0, измерить напряжение на Cat (Vcat0).

В уравнении заряда конденсатора (Q = VC)

Qtotal0 = Vcat0 Ccat

@ time = 1, сменить переключатель, измерить напряжение на Cat (Vcat1), это также напряжение на Cref (Vcref1).

Зная, что общий заряд в цепи не изменился:

Qtotal0 = Qtotal1

Qtotal1 состоит из заряда на Cat и заряда на Cref, поэтому:

Qtotal0 = (Qcat1 + Qcref1)

Перепишите эти заряды как их эквивалентную форму на Q = VC:

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

Напомним, что с этой позицией Vcat1 = Vcref1 переключателя подставьте в уравнение:

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

Приведите выражения Ccat в одну сторону:

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

Фактор вне Ccat:

Ccat (Vcat0 - Vcat1) = (Vcat1 Cref)

Изолировать Ccat:

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

Готово ...

.

Теперь для примера:

Используйте стандартное значение 100pf для Cref, измерьте Vcat во время = 0 и в момент времени = 1 (используйте 9kV и 4kV)

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

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

Ccat = 400pf /5

Ccat = 80pf

.

Используя один конденсатор с относительно низким значением (высоковольтный), можно вычислить емкость вашего Cat, с меньшей вероятностью каких-либо катастрофических последствий.

Также обратите внимание, что это была чисто теоретическая работа, никакие животные не пострадали в этом процессе. Ваши результаты могут отличаться. Не несет ответственности за любые убытки из-за незащищенного, неконтролируемого, незапрашиваемого или неосторожного использования вышеуказанной информации. - .- Наслаждайтесь

ответил Nedd 4 FebruaryEurope/MoscowbWed, 04 Feb 2015 16:52:24 +0300000000pmWed, 04 Feb 2015 16:52:24 +030015 2015, 16:52:24
0

Вы можете сделать это в два шага с емкостью и усилителем FET. Вы можете прочитать результат по области или на мультиметре.

schematic

имитировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Сначала: короткое C1, чтобы устранить все заряды.

Второе: подключить вход к коту

Вы будете читать: Выведите напряжение, генерируемое C1, за счет заряда кошки. Поэтому заряд Cat - Vout /C1.

Убедитесь, что Power + и Power - достаточны, чтобы избежать насыщения LF356. Резистор серии должен избегать искрения вашего кота, когда вы подключаете его к конденсатору.

Если вы хотите иметь непрерывное чтение, пока вы «загружаете» свою кошку, вам нужен емкостный разделитель. Следующие схемы могли бы сделать это.

schematic

имитировать эту схему

Выход можно считывать непрерывно.

ответил MAC 7 FebruaryEurope/MoscowbSat, 07 Feb 2015 15:11:39 +0300000000pmSat, 07 Feb 2015 15:11:39 +030015 2015, 15:11:39
0

Измерение стационарной емкости кошки простым методом.

Предупреждение. Не пытайтесь делать это дома. Это не было проверено автором.

Предупреждение. Передаваемая мощность увеличивается как по напряжению, так и по частоте и емкости. Используйте низкую частоту (например, 75 Гц), низкое среднеквадратичное напряжение (например, 1 Вrms) и низкую емкость связи (например, 15 пФ).

Как и раньше, говорили другие. Разряд ESD зависит не только от емкости, но и от заряда, как от вашего, так и от кошки. В этом ответе предлагается метод измерения емкости кошки в стационарном сценарии переменного тока.

Если малая модель сигнала кота выглядит так:

schematic

имитировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Затем вы можете измерить Catcacitance Ccat с низкочастотным синусоидальным генератором и среднеквадратичным или пиковым вольтметром, как в этой настройке (примечание ESR выше Rcat ниже):

schematic

имитировать эту схему

Метод:

  • Сначала подключите среднеквадратичный мультиметр непосредственно к синусоидальному генератору, чтобы убедиться, что у вас есть синус 1 Vrms, и что вы получаете постоянное считывание.
  • Держите кошку отключенной и примените синус через C1, только подключенный зонд. Затем найдите пробный паразитный Cpar, вычислив: \ $ C_ {par} = C_1 (V_i /V_o - 1) \ $, где \ $ V_i \ $ - входной сигнал 1 Vrms, а \ $ V_o \ $ - измеренный выход Vrms напряжения.
  • Теперь подключите кошку и примените синус с подключенным зондом. Затем найдите Ccat, вычислив: \ $ C_ {cat} = C_1V_i /V_o-C_1-C_ {par} \ $, где \ $ V_i \ $ - входной сигнал 1 Vrms, а \ $ V_o \ $ - измеренное выходное напряжение Vrms .

Получение хорошей связи с кошкой, вероятно, сложно. Возможно, что-то, что связано с полосой ESD-запястья, пронизанной каким-то безопасным проводящим гелем или подобным. Нос может быть подходящим местом для хорошей связи, но быть приятным ...

Для хорошей чувствительности наилучшим выбором для значения C1 является то, что C1 близко к Cpar + Ccat.

Эквивалентное сопротивление серии не должно вызывать проблем, но, конечно же, повторите измерение с частотой на одну октаву до тех пор, пока не получите тот же результат. Если вы получаете разные результаты, но они повторяемы на той же частоте, попробуйте сделать bode-plot отклика амплитуды, а затем снова запросить некоторые данные измерений. Наконец, Ccat и Rcat являются wetware, поэтому они, вероятно, не слишком стабильны с течением времени.

Ваша кошка также является антенной, поэтому она, вероятно, забирает 50/60 Гц от сети. Возможно, этот источник может быть уменьшен при измерении небольшого среднеквадратичного выходного значения при подключении кошки при сохранении выходного сигнала генератора. (Если сигнал антенны велик, вы можете найти Ccat другим методом => только изменяя C1.) В вышеописанном методе, если сигнал антенны большой, вы должны попытаться выбрать частоту для вашего измерения, чтобы сигналы были выиграны 't слишком сильно зависит от фазового соотношения.

Чтобы получить измерения с течением времени, с детальным разрешением по времени необходимо измерить /записать выходное напряжение с областью. Те же самые уравнения применяются при измерении амплитуды пика как для среднеквадратичного значения. Следовательно, усиление выхода, а затем использование полуволнового выпрямителя должно обеспечить простую схему, позволяющую непрерывное считывание кошачья.

Наконец, если вы хотите измерить емкость в зависимости от напряжения во время разряда, тогда вы должны записать разряд с помощью осциллографа, как показал Джордж Герольд в его ответе. Для этой установки используйте генератор прямоугольных колебаний и добавьте довольно большой разрядный резистор. Затем вычислите емкость на основе скорости изменения напряжения и известного тока (известного по напряжению и сопротивлению разряда).

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

ответил HKOB 7 FebruaryEurope/MoscowbSat, 07 Feb 2015 20:17:08 +0300000000pmSat, 07 Feb 2015 20:17:08 +030015 2015, 20:17:08
0

Чтобы измерить catpacitance вашего кошачьего, вам сначала нужен конденсатор с известной емкостью, заряженной до известного напряжения. Сумма заряда в Columbs в этом конденсаторе будет CV, где C - емкость в фарадах, а V - напряжение в вольтах.

Теперь полностью выпустите свою кошку. Один из способов может состоять в том, чтобы затем пройти через какую-то заземленную алюминиевую фольгу.

Приложите удовольствие к одному из конденсаторных терминалов, а другое - к фольге. Когда ваша кошка принимает удовольствие, известный конденсатор разряжается, и кошка будет заряжаться до тех пор, пока их потенциал напряжения точно не сравняется.

Теперь повторите измерение напряжения на вашем известном конденсаторе. изменение напряжения , умноженное на емкость, скажет вам, сколько заряда ушло в вашу кошку. Этот заряд, разделенный на оставшееся напряжение , является емкостью вашей кошки.

ответил Chuck 8 FebruaryEurope/MoscowbSun, 08 Feb 2015 10:02:11 +0300000000amSun, 08 Feb 2015 10:02:11 +030015 2015, 10:02:11

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132