Электретный микрофон-петличка для ноутбука своими руками
Как самому изготовить электретный микрофон-петличку для ноутбука?
Рассказ с картинками о том, как сделать самому микрофон-клипсу для компьютера, ноутбука или диктофона.
Понадобился мне внешний микрофон для ноутбука, но, памятуя о покупке неработоспособного микрофона за 10$ в магазине, я решил, что проще будет изготовить его самому. К тому же, я испытываю большое удовлетворение от эксплуатации самостоятельно изготовленных устройств. https://oldoctober.com/
Самые интересные ролики на Youtube
Близкие темы.
Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?
Самодельный микрофон для записи видеороликов на цифровую фотокамеру.
Простой микрофонный усилитель для компьютера своими руками.
Как припаять штекер к экранированному аудио кабелю.
Про «неработоспособность» я поясню. В купленном мною микрофоне, вместо экранированного кабеля, оказался обычный двухпроводный кабель круглого сечения. Конечно, с таким кабелем микрофон был полностью неработоспособен, так как фон от наводок был соизмерим с уровнем сигнала.
Несколько слов об электретных микрофонах.
В настоящее время электретные микрофоны почти полностью вытеснили микрофоны других конструкций. Это связано с тем, что при сравнительно низкой цене, они имеют ровную АЧХ, малый вес и высокую надёжность. Если же речь заходит о миниатюрных микрофонах, то тут им просто нет равных.
Изолятор.
Металлическое кольцо, но которое натянута плёнка.
Основание, оно же одна из пластин микрофона.
Плёнка, она же другая пластина микрофона.
Выводы микрофона.
Электретный микрофон представляет собой, конденсатор, одна из пластин которого изготовлена из очень тонкой полиэтиленовой плёнки, которая натянута на кольцо.
Полиэтиленовую плёнку облучают пучком электронов, проникающих на небольшую глубину, чем создают пространственный заряд, который может сохраняться долгое время.
Этот тип диэлектриков называется электретом, поэтому и микрофон получил название – «Электретный». https://oldoctober.com/
На плёнку также напыляют очень тонкий слой металла, который используется в качестве одного из электродов. Другим электродом служит металлический цилиндр, плоская поверхность которого расположена на небольшом расстоянии от плёнки.
Колебания плёнки, вызванные акустическими волнами, создают электрический ток между электродами. Так как ток этот чрезвычайно мал, а выходное сопротивление такого микрофона может достигать гигаомов, то передать генерируемый микрофоном сигнал по проводам, без существенных искажений, крайне сложно. Поэтому, для согласования высокого сопротивления микрофона со сравнительно низким входным сопротивлением усилителя, используется согласующий каскад, выполненный на униполярном (полевом) транзисторе, который конструктивно располагается в корпусе микрофонного капсюля.
Mic – электретный микрофон.
VT1– полевой транзистор.
R1– нагрузка согласующего каскада.
R2– балластный резистор питания микрофона.
C1– разделительный конденсатор.
Корпус капсюля (на схеме показан пунктирной линией) изготавливается из металла, который экранирует микрофон и согласующий каскад от внешних электрических полей.
Капсюлем электретного микрофона обычно называют устройство, в корпусе которого, расположен не только сам электретный микрофон, но и согласующий каскад на полевом транзисторе.
Как видно из схемы, для питания согласующего каскада требуется питание. Это питание подаётся на вход микрофонного усилителя прямо из схемы этого самого усилителя.
Чтобы выяснить, годится ли тот или иной микрофонный усилитель для подключения электретного микрофона, достаточно подключить к входному гнезду мультиметр. Если вы намеряете 2-3 Вольта, значит усилитель может работать в паре с электретным микрофоном. Большинство микрофонных усилителей используемых во встроенных и отдельных компьютерных аудио картах рассчитано на работу с электретными микрофонами.
Что понадобится для изготовления микрофона?
1. Капсюль электретного микрофона. Можно конечно, его купить на радиорынке за 20-30 центов, но ещё лучше, вытащить его из какой-нибудь разбитой китайской магнитолы или такого же телефонного аппарата, который уже давно валяется в кладовке. Обычно, там установлен капсюль электретного микрофона, диаметром 10мм. Чем больше диаметр капсюля, тем шире диапазон низких частот, что делает голос более мягким и естественным.
2. Кусок тонкого экранированного провода. Тонкий провод я предлагаю выбрать из чисто эстетических соображений. Найти его сложнее, чем средний или толстый провод, но мы ведь делаем миниатюрный микрофон.
3. Штекер типа Джек (Jack) 3,5мм.
4. Шприц на два грамма.
5. Малая канцелярская скрепка для крепления микрофона к одежде.
6. Кусок толстого поролона для изготовления ветрозащитного колпачка.
Приступаем к изготовлению микрофона.
Отрезаем часть корпуса шприца, со стороны крепления иглы, где-то возле отметки 1 грамм при помощи ножа со сменными лезвиями.
Удаляем маркировку с поверхности корпуса шприца ацетоном.
Обрабатываем обрезанный край мелкой шкуркой.
Корпус для микрофона можно сделать ещё короче, но тогда его будет неудобно держать в руке, если понадобится, да и ветрозащитный колпачок будет хуже держаться. Кроме того, дополнительное пространство в корпусе микрофона позволит устроить простое, но эффективное крепление шнура в виде узелка.
Просовываем в отверстие для иглы экранированный кабель и завязываем узлом.
Припаиваем микрофонный капсюль так, чтобы оплётка экранированного провода соединялась с корпусом.
Вставляем микрофонный капсюль в корпус и защёлкиваем то место на корпусе, что когда-то служило для крепления иголки, в лапке канцелярского зажима.
1 — «Горячий» провод.
2 — Оплётка кабеля.
С другой стороны кабеля припаиваем штекер. Цоколёвка (распиновка), как на картинке. Не трудно заметить, что левый и правый канал соединены вместе. Более подробно о том, как припаять штекер, можно почитать здесь.
Ну, и наконец, изготавливаем из поролона ветрозащитный колпачок (насадку).
Я для подобных работ использую секции от поломанных телескопических антенн. Эти секции представляют собой тонкостенные латунные трубки, которые легко заточить острым скальпелем, вращая острие последнего по внутренней поверхности трубки.
Отсекаем всё лишнее, чтобы получить нечто похожее на сферу.
Вот, что получилось.
А вот так этим можно пользоваться.
21 Февраль, 2010 (20:32) в
Аудио — Видео, Мой компьютер, Сделай сам
Новая рубрика с интересными адресами Интернета. Не ходите по ним, если Вы уже нашли всё, что искали на сайте самодельщиков.
Если ничего ценного не нашли, то учтите: мопэд не мой, я только дал объяву. (с)
Стереомикрофон 🎤🎤 из двух обычных [моно]
В интернет магазинах всяких… (подразумеваем Алиэкспресс, конечно же) часто можно встретить в продаже стереомикрофоны [лот на Али], иногда продаваемые с ложной заявой будто их можно вставить в гарнитуру смартфона [лот на Али]:
Фото 1. Стереомикрофон с нормальным 3-х контактным штекером и 4-х контактным в разъём для гарнитуры смартфона
Разумеется, внутри стоят два простых, плохих (максимально «китайских») электретных капсюля, так что сразу же приходит мысль сделать такой микрофон самому просто связав в пучок два хороших микрофона. Но вопрос в другом — куда их подключать? Разве микрофонные входы во всяческой технике двойные? Изучим этот вопрос…
Микрофонный стерео-вход
«Мало кто знает», но «по мнению экспертов» и «британские учёные доказали», что микрофонный вход в любой материнской плате или дискретной внутренней звуковой карте (по крайней мере, выпущенных с 2000-го) является стерео-входом, т. е. к нему можно/нужно подключать два электретных микрофона:
Схема 1. Два микрофона + 3-контактный разъём — стерео
Причём компьютерный микрофонный вход предназначен именно для электретных капсюльных микрофонов (внутри которых есть полевой N-JFET транзистор-усилитель), а звуковая карта подаёт на каждый из двух входов гнезда MIC IN напряжение в 1.7-2.7 вольта (для фантомного питания микрофона). При этом тот факт, что вход стерео явным образом не упоминается в мануалах материнок, отчего народ в интернете иногда недопонимает ситуации (и рисует схемы подключения микрофонов, в которых центральный-концевой контакт — чисто сигнальный, а на средний подаётся питание).
Фото 1. Часть мануала материнской платы про встроенное Audio
На Фото 1 кусок из мануала про звуковые входы-выходы звуковой карты AD1986A [даташит], встроенной в материнскую плату Asus M2NPV (2007-го года). Тут мы видим, что микрофонный вход может быть даже и выходом в режиме подключения 5. 1 акустики. Ну, а то, что он на вход является стерео и имеет по 2.16 вольт (в отсутствие нагрузки) на каждом из двух контактов входа (3.5mm stereo jack) — это проверено реализацией стерео-микрофона по cхеме 1.
Переделка 3.5 мм сплиттера в стерео-сумматор
Обычно дешёвые петличные или иные микрофоны с электретными капсюлями продаются почему-то с 3-х контактными штекерами [«Конденсаторный» петличный микрофон ? за $3 с Алиэкспресса]. Этот странный факт позволяет реализовать следующую идею доработки некоего (ненужного, вообще говоря) то ли сплиттера, то ли сумматора до адаптера сведения сигнала с двух одинаковых моно-микрофонов на один 3-х-контактный 3.5-мм-штекер:
Фото 2. Преобразователь сигнала с двух микрофонов с 3-х контактными штекерами в стерео сигнал
Просто нужно наклеить каплю эпоксидного клея (Поксипола, например) с одной стороны на средний контакт, предварительно чуть расплющив его; аналогично с другой стороны, но клеем смазать центральный контакт. В результате с одного микрофона сигнал пойдёт только на концевой контакт, с другого — только на среднее кольцо. Итог — таки стереомикрофон.
Подключение стерео-микрофона к смартфону
Итак, подключить два микрофона (= стереомикрофон) к настольному/стационарному компьютеру или ноутбуку — не проблема, уж лет 30 как. Но как это сделать в случае смартфона или планшетного компьютера? Вот, например, схема и распиновка гарнитуры для смартфонов Самсунг:
Видим, что микрофон можно подключить только один, моно, для второго микрофона просто нет контакта.
Внезапно… в голову приходит идея использовать внешнюю USB звуковую карту,
Фото 3. USB аудио карта за 1.5 доллара с Алиэкспресса
которую нужно воткнуть в microUSB порт смартфона через OTG USB адаптер. Подключение как к стационарному компу с Виндоус, так и к смартфону с Андроид прошло легко, мгновенно, успешно. Смартфон сразу переключился на неё как на гарнитуру (без каких либо вопросов или установок драйвера) и всё заработало, но… Этот шедевр китайского электронно-девайсного строения всё-таки оказался редкостным говном на палочке. 2020 год на дворе, а эта звуковая карта [на чипе CM108AH, даташит] имеет одноканальный (т. е. моно) микрофонный вход… не говоря уж о её 16 бит @ 44/48 кГц АЦП (а не 24 бит @ 96 кГц, как мечтается уже лет 20). Да ещё и запись оказалась вдвое тише и вдвое шумнее, чем с микрофона, вставленного напрямую в разъём гарнитуры.
Ещё на Али, можно найти такую USB аудио карту с надеждой на двухканальным микрофонным входом, раз уж она стоит $8:
Фото 4. Orico USB звуковая карта за 8 долларов с Алиэкспресса
Этот аудио адаптер был срочно приобретён и… оказался ещё хуже предыдущего. Тоже одноканлальный и такие же дискретизация и частота записи:
Внутри оказался чип АЦП/ЦАП GDP8014B, даташита на который я не нашёл. В любом случае, у микрофонного гнезда в этой хрени только концевой контакт забирает сигнал, а второй не распаян, т. е. один канал физически. И с одного микрофона записывает он ужасно, ещё хуже предыдущего адаптера за $1.5: звук глухой, а к сильному собственному шуму добавляется и ещё и треск, едва слышимый, но всё же.
В общем, вот вам обзор с видео с тестом записи обеих этих звуковых карт: 2 внешние USB звуковые карты Orico SC2 и за $1.5 👁️ Обзор, тест качества звука.
Итого, нужно искать подобную внешнюю звуковую карту на чипе SSS1629A5 [даташит], у которого таки двухканальный аудио вход — тогда только будет нам, грешным, вожделенный стерео микрофон, который можно будет прицепить к смартфону/планшету. Правда по потенциальному качеству АЦП этот чип тоже не очень: те же 16 бит @ 48 кГц и АЧХ на запись на низких частотах не радует [см. даташит стр. 28].
Как сделать электрическую
Как сделать электрическую , устройство, которое постоянно поддерживает электрический заряд от C. L. Strong
Scientific America, ноябрь 1960
Уровень опасности 4: (возможно, Lethal. !!)
Альтернативные ресурсы науки
Электрет
ИСТОРИЯ НАУКИ — СОКРОВИЩНИЦА для экспериментатора-любителя. Например, многие устройства, изобретенные ранними исследователями электричества и магнетизма, сегодня не привлекают особого внимания, потому что не имеют практического применения, однако сами по себе эти устройства остаются интересными. Рассмотрим так называемый электрет. Это устройство представляет собой небольшую лепешку из специально приготовленного воска, обладающую свойством постоянно поддерживать электрическое поле; это электрический аналог постоянного магнита. Никто не знает в точных деталях, как работает электрет, и в настоящее время перед ним не стоит важная задача. Джордж О. Смит, специалист по электронике из Рамсона, штат Нью-Джерси, отмечает, однако, что это не мешает любителям наслаждаться электретом. Более того, любитель, имеющий доступ к источнику высоковольтного тока, может изготовить электрет практически без затрат.
«Более 2000 лет, — пишет Смит, — подозревали, что магнитное притяжение магнитного камня и электростатическое притяжение электрофора — разные проявления одного и того же явления. Это подозрение сохранялось со времен Фалеса Милета (600 г. до н. э.) до Уильяма Гилберта (1600 г. н. э.) После публикации трактата Гилберта «О Магнете» подозрение переросло в теорию, которая была подтверждена многими экспериментами, проведенными с целью показать, что для каждого магнитного эффекта существует электрический аналог. и наоборот
«В 1339 году Майкл Фарадей предположил, что можно поляризовать диэлектрический материал, чтобы получить «диэлектрическое тело, которое сохраняет электрический момент после того, как внешнее электрическое поле уменьшится до нуля». Однако во времена Фарадея другие работники были настолько заняты такими идеями, как телеграф и электрическая дуга, что почти не обращали внимания на его устройство, за исключением Оливера Хевисайда, который обсуждает его в своих статьях по электротехнике . — словесное описание было немного громоздким, Хевисайд придумал слово «электрет» по аналогии с «магнитом». Украшенный этим названием, электрет оставался не более чем научной концепцией до 1922 года, когда первые электреты были произведены Мототаро Эгучи, профессором физики Высшего военно-морского колледжа Токио.
«Поразительна аналогия между магнитом и электретом, включая способ их изготовления. Например, магнит можно сделать «холодным», но сила и постоянство его магнетизма возрастут, если материал помещается в магнитное поле, пока он находится в жидком состоянии, а затем ему дают остыть, пока поддерживается поле. То же самое верно и для электрета, хотя, конечно, эффект и поле являются электрическими.0008
Рисунок 1: Электрость, разработанная Э. П. Адамсом из Принстонского университета
«Одна форма электрической между парой электродов, заряженных до напряжения постоянного тока в несколько тысяч вольт. Когда воск остынет до комнатной температуры и будет удален из поля, он сохранит заряд. Сила заряда зависит от ряда факторов, включая состав воска и скорость охлаждения. Однако даже грубо сделанные электреты могут поддерживать заряд в несколько сотен вольт. Точно так же, как некоторые магнитные материалы имеют более высокую проницаемость, чем другие, некоторые воски делают электреты лучше. Состав электретного материала: карнаубский воск 45%, водно-белая канифоль 45%, белый пчелиный воск 10%.0008
«При нынешнем состоянии техники эта формула подвержена невесомости того рода, который делает скачки популярными: это скорее вопрос мнения, чем уверенности. Некоторые экспериментаторы выступают за замену слова «галовакс» на водно-белая канифоль. Другие, согласные, продолжают указывать, что если канифоль заменить галоваксом, пчелиный воск можно не использовать. Пчелиный воск добавляется только для уменьшения хрупкости конечного электрета, и равные части галовакса и карнаубского воска смесь карнаубского воска придает готовому изделию кремообразную текстуру цвета слоновой кости с хорошо отполированной поверхностью, а при охлаждении он дает достаточную усадку, чтобы легко выйти из формы. электреты, содержащие его, должны быть защищены от влаги.0008
«Некоторые экспериментаторы утверждают, что хорошие электреты не могут быть получены, если смесь не содержит хотя бы следа карнаубского воска. Другие настаивают на том, что любой воск, который охлаждается до довольно твердой, блестящей поверхности, принимает электрический заряд и создает внешний электрический заряд. Одно объяснение в поддержку точки зрения карнаубского воска предполагает, что относительно большая усадка карнаубского воска создает дополнительную нагрузку на готовый электрет, что добавляет пьезоэлектрический эффект к общему статическому заряду. мнение опровергнуто.Когда керамическая промышленность взялась за разработку диэлектриков, был создан целый особый класс материалов.Начиная с керамических конденсаторов, была разработана пьезокерамика для гидрофонов,микрофонов и звукоснимателей фонографов.Появились керамические магнитные материалы,и наконец керамические электреты , Керамический электрет из титаната бария противоречит представлению о том, что электреты не работают без карнаубского воска. .
«Большая проблема при производстве электретов связана с тем, что парафиновые диэлектрики в целом имеют коррозионный характер. Изолирующие свойства парафинов снижаются с повышением температуры. Это ровная и хорошо установленная взаимосвязь. Когда парафин попадает в жидкость фазе, однако, сопротивление изоляции начинает резко падать.Этот эффект может подвергнуть экспериментатора опасности.Если для создания поляризующего электрического поля используется источник высокого напряжения с низким внутренним импедансом, возможно, что источник будет подавать достаточный ток через расплавленный диэлектрический воск, чтобы добавить к температуре массы.Поскольку внутреннее сопротивление падает с повышением температуры, процесс становится взрывоопасным.В конечном счете, по одному каналу следует ток, достаточный для создания дугового пути, который может разбрызгивать горящий воск в опасном месте. манера
Рисунок 2: Электрость, разработанная В. М. Куд и Дж. Д. Странатаном из Университета Канзаса
«С другой стороны. (тот, который включает внутреннее сопротивление, скажем, порядка 50 МОм) будет подавать только часть доступного напряжения на электретные клеммы, потому что его отношение внутреннего импеданса к внешнему импедансу действует на деление напряжения. сопротивление также увеличивается по мере охлаждения электрета и увеличения напряженности поляризующего электрического поля9.0008
«Причина, по которой электрет приобретает заряд, довольно очевидна. Молекулы парафина электрически поляризованы, и они выстраиваются в соответствии с электрическим полем так же, как «домены» магнитного материала выстраиваются в линию с магнитным полем. .По мере охлаждения и затвердевания воска это выравнивание сохраняется.Однако, в отличие от металлических веществ, воски не имеют резкой точки плавления.Даже когда воск очень очищен, существует многоградусный интервал между твердым состоянием и состоянием, в котором воск течет в жидком состоянии, смесь восков обычно имеет еще более широкий диапазон температур между полупластичным и полужидким состояниями. 0008
«Механизм переноса тока в восках состоит из миграции полярных молекул от одного электрода к другому, доставки электронов от катода к аноду посредством истинного физического движения. Положительный конец полярной молекулы поднимает электрон от катода, что вызывает локальную нейтрализацию положительного конца, но нарушает нейтральность молекулы, заставляя ее вести себя как отрицательный ион (анион), и, наоборот, отрицательный конец полярной молекулы может потерять электрон к аноду, вызывая локальную нейтрализацию отрицательного конца и потерю общей молекулярной нейтральности. Теперь эта молекула ведет себя так, как если бы она была положительным ионом (катионом). Оба процесса могут происходить в одной молекуле, что приводит к восстановлению молекулярной нейтральности, но потеря дипольных свойств. Частично нейтрализованные диполи проявляют лишь вдвое меньшую тенденцию выстраиваться по направлению к электрическому полю, а нейтрализованные молекулы вообще не имеют такой тенденции. Это связано с пониженной напряженностью электрического поля, вызванной током, и с молекулярными колебаниями, вызванными температурой материала, и нетрудно понять, почему электреты, быстро охлаждаемые в процессе производства, имеют поля меньшей напряженности, чем те, которые медленно охлаждался. Медленное, преднамеренное охлаждение позволяет вибрирующим молекулам в электрете останавливаться в выравнивании, которое приводит к максимальной последующей напряженности поля.
«Простая форма электрета была разработана несколько лет назад Эдвином П. Адамсом из Принстонского университета. Он состоит из концентрических металлических цилиндров, запечатанных снизу изолирующим основанием и содержащих цилиндр из воска, как показано на прилагаемой иллюстрации [ над ]. В 1939 г. У. М. Гуд и Дж. Д. Странатан из Канзасского университета разработали улучшенную версию, изображенную на второй иллюстрации [Рисунок 2]. Большая масляная ванна, показанная на этой иллюстрации, обеспечивает массу для замедления скорости Кроме того, Гуд и Странатан добавили электрические нагреватели и автоматический контроль температуры для постепенного снижения температуры в полупластичном состоянии в течение многих дней. Это усовершенствование вряд ли понадобится, если только вы не приступите к программе тщательных исследований. нагревается до температуры, при которой электретный материал в форме становится действительно текучим, он будет достаточно медленно остывать, чтобы образовался эффективный электрет.
Рисунок 3: Принципиальная схема источника питания для поляризации и зарядки электрета быть способным отдавать более миллиампера, его можно сделать безопасным, добавив резисторы последовательно между клеммами питания и электретными пластинами, что лучше всего сделать, подключив необходимое количество двух-, трех- или пятимегаомных резисторов. последовательно, всего 50 МОм. Резисторы предпочтительно должны быть двухваттными, они не должны быть меньше одного ватта. Я допускаю, что 1000 вольт на пятимегаомном резисторе рассеивает только 0,2 ватта. Нас интересует не мощность, а скорее градиент напряжения на самом резисторе. Физический размер больших резисторов устраняет высокий градиент напряжения и сопутствующие внутренние электростатические эффекты, которые вызывают сплавление углеродных гранул. Этот процесс может привести к значительному изменению сопротивления небольших угольных резисторов. Использование цепочки двух-, трех- или пятимегаомных резисторов также позволяет выполнить грубую настройку выходного напряжения путем соединения выходных проводов с промежуточными точками цепочки.
«Искрение на поверхности парафина можно уменьшить или исключить, увеличив последовательное сопротивление. В цепь нагрузки должен быть подключен какой-либо измеритель, чтобы можно было наблюдать за процессом. Миллиамперметр с точностью до нуля окажется гораздо более информативным, чем вольтметр, который просто показывает общее поляризующее поле. Сила тока, протекающего через расплавленный электретный воск, никогда не должна превышать 0,5 мА. В наиболее проводящей фазе диэлектрического материала последовательное сопротивление должно быть отрегулировано так, чтобы ограничить ток примерно до 0,1 мА. Нет необходимости регулировать сопротивление по мере остывания парафина, потому что внутреннее сопротивление возрастет до безопасного предельного значения. Одновременно поляризующее напряжение на воске увеличится до максимального значения.
помните, что напряжение, указанное на паспортной табличке трансформатора, должно быть умножено на 1,414. Это связано с тем, что в этом приложении ток нагрузки настолько мал, что выдаваемое напряжение практически достигает пикового значения, а номинальная мощность трансформатора всегда указывается как среднеквадратичное значение
«При обработке электретов масляная баня должна быть сначала нагрета до рабочей температуры или, по крайней мере, запущена так, чтобы она была при рабочей температуре к моменту смешивания электретной формулы. Расплавьте и смешайте воски в отдельной емкости, часто помешивая, чтобы удалить пузырьки воздуха и влагу. Поддерживайте температуру электретной смеси значительно выше температуры кипения воды в течение не менее получаса. Будьте осторожны, чтобы не прикасаться к крошечным пузырькам, которые прилипают к стенкам контейнера. Это могут быть капли воды. «Прикосновение к ним палочкой-мешалкой разрушает поверхностное натяжение, не позволяющее воде превратиться в пар. Когда напряжение снимается, вода взрывается, превращаясь в пар с такой силой, что горячий воск разбрызгивается» 9.0008
«Тем временем застелите форму алюминиевой фольгой и разгладьте ее, чтобы удалить как можно больше складок. Слегка сузив форму, вы облегчите последующее удаление покрытого фольгой воска. Затем вылейте расплавленную смесь в (Размер готового электрета произвольный. Удобен диск диаметром два-три дюйма и толщиной примерно полдюйма.) Верхняя пластина должна едва касаться верхней поверхности электретного материала. Эту пластину следует нагреть Кстати, тоже.Когда воск смачивает верхнюю плиту, можно включать подачу высокого напряжения. Электростатическое напряжение должно вызвать резкий скачок кольцевого мениска поверхности воска между центральной плитой и стенками формы. Если на расплавленном парафине появляются искры, выключите питание и подключите выходные провода к более низкому напряжению. Затем снова включите питание, выключите масляный нагреватель и дайте сборке остыть до комнатной температуры. Наблюдайте за температурой с помощью термометра, а не на ощупь . Держитесь подальше от любых частей аппарата, когда работает высоковольтный источник питания!
«Когда масло достигнет комнатной температуры, выключите питание и снимите электрет. Немедленно сложите алюминиевую фольгу вперед по поверхности, соприкасающейся с верхней пластиной, замкнув электрет. Фольга действует как «Хранитель» и аналогичен стержню из мягкого железа, помещаемому на открытые челюсти подковообразного магнита для сохранения магнитного потока. Электреты, правильно закороченные, держатся более пяти лет без заметной потери заряда. 0008
«Теперь возникает загадка, которая ставит экспертов в тупик. Если полярность электрета будет измерена непосредственно после его изготовления, его заряд будет именно таким, как предсказывает теория. Отрицательная поверхность электрета будет той, которая контактировала с положительно заряженный поляризующий электрод и наоборот. Это согласуется с северно-южной полярностью стального стержня, намагниченного при контакте с постоянным магнитом. Однако, в отличие от поведения магнита, заряд на электрете начинает уменьшаться сразу, а примерно через неделю он упадет до нуля. Затем заряд начинает накапливаться в противоположной полярности до конечного значения, которое может в несколько раз превышать первоначальный заряд. Это может занять до трех месяцев. Отрицательной поверхностью стабилизированного электрета будет та грань, которая соприкасается с отрицательно заряженным поляризующим электродом. Другими словами, заряд будет соответствовать по знаку полярности высоковольтного поля. Почему именно происходит это обращение, никогда не было удовлетворительно объяснено.
«Для измерения электростатического поля, окружающего электрет, требуется чувствительный электростатический измеритель, прибор, приводимый в действие электростатическим притяжением или отталкиванием, а не прохождением тока. Величину поверхностного заряда можно измерить, пропустив металлическую пластину. известной площади с известной скоростью в поле до тех пор, пока не произойдет контакт с поверхностью электрета, причем пластина подключена к электростатическому вольтметру. Вольтметр такого типа можно недорого изготовить, используя электрометрическую трубку (по сути, вакуумную трубку, предназначенную для обслуживания в ламповых вольтметрах). Прибор практически не потребляет энергии и может быть откалиброван с использованием обычного вольтметра в качестве эталона.0008
«Для простых проверок электроскоп с сусальным золотом отлично справится с измерением полярности. Полярность электрета можно определить, зарядив электроскоп с сусальным золотом током известной полярности и наблюдая, добавляет ли приближение электрета
в самодельной дымовой трубе
«Наконец, можно провести хотя бы одно простое, но эффектное испытание. Металлический диск с острием на ободе вырезается настолько, чтобы покрыть электрет. Диск крепится к изолирующему рычагу. который шарнирно прикреплен к металлической опорной пластине, как показано на прилагаемой иллюстрации [ Рисунок 4 ]. Металлический наконечник должен быть согнут так, чтобы, когда диск опирается на электрет, лист писчей толстый) будет немного тянуться при прохождении между острием и металлической опорной пластиной. пропитывают маслом до тех пор, пока свежесрезанная поверхность не будет отталкивать воду.Рычаг поворачивается на конце, чтобы позволить пластине упасть через электростатическое поле электрета. Если ваша рука устойчива и вы не ошибаетесь, вы можете опустить узел рычага и просто бросьте пластину на электретную поверхность! падающая тарелка подхватывает заряд от поля? и заряд рассеивается в небольшом, но ярком искровом разряде между острием и нижней пластиной. Попробуйте это с обеими поверхностями электрета. Электреты почему-то не симметричны. Одна поверхность будет отдавать больше энергии, чем другая.
«Электрет не остался без практического применения. Он использовался для замены высоковольтной поляризационной сети, используемой для питания некоторых типов конденсаторных микрофонов. Рост радиовещания в начале 1920-х гг. микрофон, который работал на каком-то ином принципе, чем сжатие углеродных частиц, по-видимому, подстегнул первоначальные исследования электрета.По какой-то причине конденсаторный микрофон вырос и устарел, так и не встретившись с электретом.Но в 1919 г.35 Эндрю Германт изготовил электретный конденсаторный микрофон для инженерной лаборатории Оксфордского университета. Впоследствии конденсаторные микрофоны с электретами были приняты на вооружение японской армией.
«Электрет нашел еще одно применение несколько лет назад, когда телевизионная индустрия искала простой метод фокусировки кинескопов. Первые кинескопы фокусировались с помощью магнитной катушки, которая регулировалась с помощью дорогостоящего потенциометра мощности. В конце концов устройство было заменено фокусирующим устройством на постоянных магнитах, регулируемым изменением магнитного зазора.Однако в течение одного короткого периода кинескопы были изготовлены с электростатической линзой, фокусное расстояние которой регулировалось потенциометром.В этот момент кто-то вспомнил об электрете и пришел к выводу, что если бы электромагнитную фокусирующую катушку можно было заменить постоянным магнитом, шунтируемым механически регулируемым зазором, то, возможно, постоянный электрет можно было бы так же заставить работать. Фокусирующая электронная пушка решила проблему фокусировки и снова низвела постоянный электрет до статуса научной беспризорницы. 0008
Figure 6: A simple device for pulsing the streams of smoke in a smoke tunnel
Dillard Jacobs, associate professor of mechanical engineering at Vanderbilt University, has developed a novel аксессуар для расширения полезности аэродинамических дымовых туннелей типа, описанного в этом отделе [см. SCIENTIFIC AMERICAN, May, 1955]. Картина движения воздуха в таком аппарате видна по решетке дымовых стримеров, поступающих в туннель через «грабли» из маленьких трубок у входного отверстия. Линии дыма огибают тестовые объекты, расположенные ниже по течению, и: позволяют экспериментатору аппроксимировать распределение сил, действующих на объект.
«Следуя вашему описанию дымовой трубы, — пишет Джейкобс, — я быстро построил ее и могу засвидетельствовать пригодность ее конструкции. Несколько месяцев назад я добавил в туннель приспособление, которое значительно расширяет его полезность в качестве научного инструмента. Оно состоит просто из электрического дверного звонка (со снятым гонгом) и камеры с диафрагмой, вставленной в дымовой контур прямо перед ‘грабли.’ При правильной настройке дверной звонок и диафрагма в сборе действуют как измельчитель, посылая дым в туннель небольшими затяжками или импульсами, а не непрерывным потоком. Мне удалось измерить частоту этих импульсов (780 в минуту). .При известной частоте импульсов достаточно измерить расстояние между затяжками на тестовых фотографиях, чтобы точно рассчитать скорость.Когда в туннеле размещается такое препятствие, как расширяющееся сопло, увеличение скорости через различные области сужения ясно показывает [ см. иллюстрацию ниже ].
Рисунок 7: Использование импульсных потоков дыма для исследования сдвига в пограничном слое [ над ]. Это обеспечивает регулировку для изменения воздействия хлопка на плиопленочную диафрагму, тем самым контролируя амплитуду дымовых затяжек.Если действие диафрагмы слишком сильное, дымовые импульсы превращаются в дымовые кольца, интересный, но неудовлетворительный Эффект. Хотя звонок изначально был рассчитан на работу от шестивольтовой батареи, в этом устройстве он лучше всего работает от полутора вольтовой». Я использовал электронный стробоскоп для измерения частоты импульсов. Он состоит из переменного генератора, который запускает высокоскоростную газоразрядную лампу. Скорость мигания лампы варьируется до тех пор, пока клубы дыма не остановятся. Затем частота вспышек считывается с калиброванной шкалы генератора. Если у экспериментатора нет доступа к такому устройству, в дымопровод можно вставить запорный кран с приводом от двигателя, рассчитанный на работу с известной скоростью.
«Среди интересных явлений, открытых для исследования в импульсной дымовой трубе, является сдвиговое действие в пограничном слое между жидкостью и твердой поверхностью, как показано на прилагаемой фотографии [ ниже ]. пограничный слой и распределение скорости через него можно определить с достаточной точностью. В этом случае скорость дыма за пределами пограничного слоя составляет 0,79 фута в секунду. Поперечное число Рейнольдса равно 960».
Библиография
ОСНОВЫ ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТОВ. WEG Swann в журнале Института Франклина , Vol. 255, стр. 513-530; Июнь 1953 года.
Для просмотра этого веб-сайта необходимо сохранить файлы cookie на вашем компьютере. Файлы cookie не содержат личной информации, они необходимы для управления программой.
хранение файлов cookie при просмотре этого веб-сайта при входе и регистрации.
Закон о GDPR и DSGVO
Хранение файлов cookie (см. : http://ec.europa.eu/ipg/basics/legal/cookies/index_en.htm) помогает нам предоставлять вам наши услуги на сайте overunity.com. Если вы используете этот веб-сайт и наши услуги, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie. Дополнительная информация здесь: https://overunity.com/5553/privacy-policy/ Если вы не согласны с сохранением куки-файлов, пожалуйста, ПОКИНЬТЕ этот сайт сейчас.
С 25 мая 2018 года каждый существующий пользователь должен принять соглашение GDPR при первом входе в систему.
Если пользователь не желает принимать GDPR, он должен отправить нам электронное письмо и запросить удаление своей учетной записи.
Большое спасибо за понимание
Меню пользователя
Добро пожаловать, Гость . Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь. Вы пропустили электронное письмо с активацией?
1 час1 день1 неделя1 месяцнавсегда Вход с именем пользователя, паролем и продолжительностью сеанса
Я всегда был очарован электростатическими явлениями, мой отец демонстрировал мне в детстве знаменитый трюк с воздушным шаром на потолке, да, он уходит корнями в далекое прошлое.
Как многие помнят, в начале этого года я построил современный электростатический двигатель Франклина с намерением протестировать одного из наших членов, Теории Пятна. Это все еще в разработке, кстати.
Эти устройства действительно привлекли мое внимание, особенно когда Верпиес указал, что создаваемые силы могут превосходить гравитацию и магнетизм.
Во время рождественских каникул я провел несколько простых экспериментов по перемещению небольших масс с помощью электростатических средств, но моя цель состоит в том, чтобы попытаться построить двигатель притяжения, использующий сегментированные электреты, чтобы не требовалось внешнее высоковольтное питание.
Я открыл эту тему, чтобы узнать, успешно ли кто-нибудь из участников изготовил восковые электреты, а также задокументировать свои собственные попытки.
Я «наткнулся» здесь в надежде, что кто-нибудь из участников OU.Com сможет помочь мне в этой довольно интересной области электростатики.
Привет Грэм.
Вот несколько ссылок You Tube на мои недавние электростатические эксперименты.
Зарегистрировано
sm0ky2
Привет, Грэм,
Эффекты, которые вы описываете, — это то, что мои швейцарские контакты заявляют как движущую силу машин Testatika.
Лучше всего это можно продемонстрировать на двух машинах Уимшерста . Одна физически вращается, другая подключена параллельно через выходные клеммы. Вторая машина вращается за счет электрической силы.
У одного из наших участников по имени LidMotor есть отличная коллекция из экспериментов на его канале YouTube. Быстрый поиск там приведет вас на его канал.
Также ТК показывает нам несколько трюков, которым он научился.
Надеюсь, это поможет.
Зарегистрировано
Пустота
Привет, Грум. Я никогда не делал электреты, но мне интересно узнать об электретах:
«Когда масло достигнет комнатной температуры, выключите питание и снимите электрет. Немедленно сложите алюминиевую фольгу вперед по поверхности, соприкасающейся с верхней пластиной, замкнув электрет. Фольга действует как «хранитель» и аналогична стержню из мягкого железа, помещаемому на открытые челюсти подковообразного магнита для сохранения магнитного потока. Правильно закороченные электреты держатся более пяти лет без заметной потери заряда. Эксперты. Если полярность электрета измерить непосредственно после его изготовления, его заряд будет именно таким, каким предсказывает теория. Отрицательная поверхность электрета будет той, которая соприкасалась с положительно заряженным поляризующим электродом, и наоборот. Это согласуется с полярностью север-юг стального стержня, намагниченного при контакте с постоянным магнитом. Однако, в отличие от поведения магнита, заряд на электрете начинает уменьшаться sh сразу, а примерно через неделю упадет до нуля. Затем заряд начинает накапливаться в противоположной полярности до конечного значения, которое может в несколько раз превышать первоначальный заряд. Это может занять до трех месяцев. Отрицательной поверхностью стабилизированного электрета будет та грань, которая соприкасается с отрицательно заряженным поляризующим электродом. Другими словами, заряд будет соответствовать по знаку полярности высоковольтного поля. Почему именно происходит это обращение, никогда не было удовлетворительно объяснено» 9.0004 Цитируемый источник: Как сделать электрет — устройство, которое постоянно поддерживает электрический заряд — К. Л. Стронг — Scientific American, ноябрь 1960 г. https://sites.google.com/site/polymericmatrixmaterial/how-to-make- ан-электрет
Заявление о том, что после изготовления электрета следует «закоротить» алюминиевой фольгой и оставить его на несколько месяцев закороченным таким образом, и электрет изменит полярность в течение этого периода, и эта обратная полярность может быть даже сильнее оригинального заряда. Это довольно странный эффект. Если бы разделение заряда было запечатано в охлажденный воск, , я бы подумал, что электростатический заряд останется таким фиксированным в течение длительного времени, но, по-видимому, заряд каким-то образом меняется на противоположный в течение нескольких месяцев при «замыкании» алюминием. фольга. Действительно, очень странный эффект.
Всего наилучшего…
Зарегистрировано
Грумаж
Привет, ребята.
Большое спасибо за информацию.
Мишура Коала связана с миленьким pdf-файлом в моей ветке на НАШЕМ.
Я скачал его сам, но не могу разместить его здесь со своего ПК.
В этой статье также упоминается смена полярности с течением времени, но они предлагают часы, а не недели.
Вот моя «мечта», скопированная из моего поста на НАШЕМ.
“ Ротор?? “
У меня есть идея простого мотора для аттракционов. Ваши мысли о том, как это может работать, если вообще будут, будут оценены.
Диск из тонкого алюминиевого листа покрыт поликарбонатом чуть большего диаметра. Диск из поликарбоната имеет прорези по всей толщине. Эти прорези проходят от центральной точки радиально, точно так же, как сегменты машины Вимшерста. Готовлю восковую смесь и заливаю в щели накрываю фольгой, затем полюс сборки с положительным потенциалом, подаваемым на базовый диск. Делаю вторую точно так же.
Затем я предлагаю соединить два диска спиной к спине и создать ось для установки в пару подшипников, установленных вертикально. Заключительная часть представляет собой металлический «аттрактор» U-образного сечения ?? Это идет к хорошему заземлению и размещено так, чтобы ротор мог проходить между гранями. Законченный!
Вышеупомянутое было написано несколько дней назад, теперь я изменил свое мнение в пользу использования круглых восковых электретов, вставленных в предварительно обработанный ротор из поликарбоната.
В качестве дальнейшего обновления, форма для столбов практически завершена, ее размеры составляют диаметр 50 мм и полость шириной 10 мм. Напряжение поляризации будет составлять примерно 40 000 В постоянного тока, обеспечиваемое двумя последовательно соединенными ионизаторами воздуха на 20 кВ.
Привет, Грэм.
Зарегистрировано
Пустота
В этой статье также упоминается смена полярности с течением времени, но они предлагают часы, а не недели.
Привет, Грум. Я не знаю, но, возможно, время реверсирования заряда зависит от точного состава и частей , используемых в электретном материале.
Всего наилучшего…
Зарегистрировано
sm0ky2
+ — + —
+ -+ —
— / / +
Выше приведено визуальное представление термодиэлектрической индукции Два центральных заряда находятся по обе стороны от диэлектрика Внешние заряды находятся на проводниках
Несмотря на то, что диэлектрик является изоляционным, его поверхностные заряды передаются на проводник точно так же, как отрицательно заряженный воздушный шар передает свой заряд на объекта, которые он притягивает.
Есть два эффекта Сначала индукция Затем проводимость (затем снова индукция)
@void да, Фарадей сказал, что это зависит от материалов
Зарегистрировано
Грумаж
Привет, ребята.
Хорошо, моя опалубка близится к завершению, и сырье прибыло из разных мест Великобритании.
У меня есть 500 граммов карнаубских хлопьев, 500 граммов кристаллов канифоли и 200 граммов пчелиного воска. В рецепте указано содержание пчелиного воска 45%, 45% и 10% по весу.
Правильно ли я понимаю, что 100 граммов пчелиного воска добавляются к килограмму других ингредиентов?
Привет Грэм.
Зарегистрировано
sm0ky2
Привет, ребята.
Хорошо, моя пресс-форма близится к завершению, и сырье прибыло из разных мест Великобритании.
У меня есть 500 граммов карнаубских хлопьев, 500 граммов кристаллов канифоли и 200 граммов пчелиного воска. В рецепте указано содержание пчелиного воска 45%, 45% и 10% по весу.
Правильно ли я понимаю, что 100 граммов пчелиного воска добавляются к килограмму других ингредиентов?
Привет Грэм.
110
Или вы можете уменьшить его, как предлагает Уэбби.
Это сумма, которую вы хотите получить в % от
Зарегистрировано
Конрадэлектро
Было бы интересно смешать некоторые электреты 19-го века, но в наши дни можно использовать пластиковые материалы. Я часто использую оргстекло (полиметилметакрилат, ПММА) https://en.wikipedia.org/wiki/Poly(метил_метакрилат)
Лучше всего натереть поверхность (например, только одну поверхность диска) натуральным мехом. Я купил старую меховую шапку, будьте осторожны, это должен быть натуральный мех. Мех кошки или лисы подойдет лучше всего. Вам нужен мех с очень тонкой шерстью. Шерсть должна быть сухой.
Лучшая поверхность — диск. Если вы используете другие формы, вы можете получить несколько областей с противоположным зарядом. Хорошими формами также являются сферы (сложно получить из плексигласа) или трубки (можно использовать трубки из ПВХ).
Многие пластмассы подходят, но нужно выяснить, какие из них лучше. Также работает много пластиковой фольги, но с ней трудно обращаться. Я предпочитаю тонкие пластиковые листы, которые жесткие и их можно разрезать ножницами.
https://www.youtube.com/watch?v=notE4ugcgvk
https://www.youtube.com/watch?v=_TmoQFEk8d0
https://www.youtube.com/watch?v= PzoUiZnR5QA
Привет, Конрад
Зарегистрировано
Грумаж
Спасибо, ребята.
Я отправляюсь в мастерскую фрезеровать литник, надеясь, что 5 мм глубины будет достаточно для усадки материала в полости формы.
Большое спасибо Конраду за дополнительную информацию об Электретах из пластмасс.
Привет, Грэм.
Зарегистрировано
Пустота
У меня есть 500 граммов карнаубских хлопьев, 500 граммов кристаллов канифоли и 200 граммов пчелиного воска. В рецепте указано содержание пчелиного воска 45%, 45% и 10% по весу. Правильно ли я понимаю, что 100 граммов пчелиного воска, добавленных к килограмму других ингредиентов, правильно?
Привет, Грум. Если вы используете 500 г карнаубы, 500 г канифоли и 100 г пчелиного воска, вы вычислите процентов следующим образом:
Сначала вычислите общий вес: 500 г + 500 г + 100 г = 1100 г.
Затем, чтобы рассчитать весовые проценты караубы и канифоли: (500/1100) x 100 = 45,45% для каждого
Весовой процент пчелиного воска: (100/1100) x 100 = 9,09 %
Итак, это близко к 45%/45%/10%.
П.С. Вероятно, это не имело бы большого значения, но 500 г + 500 г + 111 г были бы еще ближе к 45%/45%/10%.
Всего наилучшего…
Зарегистрировано
Грумаж
Обновление.
Ну, мне не удалось закончить форму, потому что сын номер 3, у которого было немного свободного времени, недавно закончил проект, который начал около девяти лет назад.
Это был один из многих наборов для литья, которые я продавал десять лет назад.
Однако я тщательно отмерил ингредиенты и приготовил партию воска. Запах не плохой, почти органический.
Я использовал чистую посуду из нержавеющей стали, удалил весь воздух и дал смеси остыть и застыть. При прикосновении к верхней поверхности раздался громкий треск, я предполагаю, что воск прилип к краям чаши, которую я использовал, а затем внезапно высвободился. Он моментально разлетелся на множество мелких осколков.
В этом упражнении я заметил, что в материале практически не было «сползания», поэтому глубокий «литник» на пресс-форме не нужен.