Магнитный генератор Серла своими руками в домашних условиях

Содержание

• Что представляет собой генератор Серла
• Как работает устройство
• Какие детали понадобятся
• Как собрать генератор Серла: последовательность изготовления всех деталей

Изобретение Джона Серла называют энергией третьего тысячелетия. Созданный им бестопливный генератор работает на основе уравновешенной магнитной системы, его можно использовать в качестве источника для выработки электроэнергии в домашних условиях. Несмотря на то, что первая конструкция генератора была разработана ученым еще в 1946 году, в научных журналах отсутствуют публикации о нем. Как собрать бестопливный генератор Джона Серла своими руками? Что для этого понадобится? Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье.

Что представляет собой генератор Серла

В основу эффекта Джона Серла легло применение магнитного поля, это принципиально новый метод получения энергии. Его суть заключается в следующем: электрическая энергия производится за счет вращения магнитных роликов вокруг намагниченных колец. Интересно, что устройство не только выделяет электричество, но и создает вокруг себя гравитационное поле.

Генератор состоит из трех концентрических колец, скрепленных между собой. Вокруг них расположены намагниченные цилиндры. Все цилиндры могут свободно вращаться по кругу.

Как работает устройство

Принцип работы генератора на эффекте Серла основан на свойстве магнитов притягиваться и отталкиваться друг от друга. Разнонаправленные полюса притягивают магниты, а одинаковые полюса отталкивают их.

Если расположить цилиндры одинаковой намагниченности вокруг основы – они начнут отталкиваться на эквидистантные расстояния. При попытке сдвинуть с места один намагниченный цилиндр сразу сдвинутся с места и все остальные, при этом расстояние между ними будет сохраняться.

Вращение основы приведет к движению роликов. Постепенно увеличивая обороты, мы сможем добиться вращения системы как единого целого на протяжении определенного времени. Как правило, движение системы обеспечивают подшипники.

При вращении цилиндры проходят через зазоры ярма, изготовленного из магнитного материала. В результате этого в намотанных на ярме катушках индуцируется электродвижущая сила (ЭДС), ее можно снимать с присоединенных к концам катушек клемм. А здесь вы сможете узнать, как собрать самодельный ветрогенератор из асинхронного двигателя.

Какие детали понадобятся

Для того чтобы сделать магнитный генератор Серла своими руками в домашних условиях, понадобятся такие детали:

• магниты разных размеров для изготовления роликов и статора;
• токосъемные катушки;
• корпус генератора;
• разгонные электромагниты;
• металл для изготовления обоймы;
• электрические схемы;
• эпоксидный клей.

Размеры статора будут зависеть от диаметра роликов. Для того чтобы собрать генератор Серла, потребуется не менее 12 намагниченных роликов, а расстояние между ними должно равняться диаметру одного ролика.

Как собрать генератор Серла: последовательность изготовления всех деталей

Изготавливаем магнитные ролики

Каждый ролик будет состоять из 8 сегментов. Внутри него будет расположен неодимовый магнит, затем кольцо пластика и обойма из металла. Для изготовления 12 роликов понадобится 96 таких сегментов.

Сделать обойму можно из алюминиевой трубы, для пластикового слоя подойдет капролон. Сначала надо нарезать на токарном станке кольца из металла и пластика. Затем запрессовать металлические кольца на пластиковые, а внутри них расположить магниты. Из полученных сегментов надо склеить магнитные ролики, по 8 сегментов каждый. Все детали должны быть одинаковых размеров.

Собираем статор

Нам понадобятся три больших магнитных кольца, сложенных вместе разнополярно. Их надо склеить в один магнит. Для изготовления металлической обоймы для магнита можно использовать алюминиевую кастрюлю подходящего диаметра или готовый круг из металла. Из кастрюли необходимо вырезать обойму, высота которой будет соответствовать высоте магнита.

Следующий этап – заливка термоклеем внутреннего объема магнита и пространства между магнитом и обоймой. Это необходимо для того, чтобы удерживать магнит в одном положении и сглаживать толчки при взаимодействии с роликами.

Изготавливаем разгонные магниты

Задача разгонных магнитов заключается в том, чтобы отталкивать ролики, когда они будут приближаться к сердечнику электромагнита. Катушку электромагнита можно изготовить своими руками, но для этого придется самостоятельно наматывать провод на сердечники. Также можно приобрести уже готовые детали. Электромагнит надо установить таким образом, чтобы концы сердечника располагались к полюсам ролика симметрично. Всего понадобится 12 электромагнитов.

Схемы управления электромагнитами

Эти элементы будут подавать ток на катушку электромагнита в тот момент, когда мимо него проходит ролик. Для этих целей можно использовать схемы с магнитным датчиком. Как только ролик приблизится к электромагниту на 1 см, датчик будет загораться, а при его уходе он погаснет. Для изготовления схемы понадобится 12 монтажных плат (их количество должно соответствовать количеству электромагнитов).

Собираем генератор

Последний этап – сборка бестопливного генератора Джона Серла своими руками. Магнит-статор располагают в центре. Затем по кругу устанавливают ролики и электромагниты. Для повышения эффективности аппарата можно установить их на оси с подшипниками, между этими элементами и статором должен быть минимальный зазор. В результате получится маховик, который будет приводиться в действие электромагнитами и импульсным током.

Таким образом, генератор Серла – это один из необычных источников энергии, работающий на основе магнитных потоков.

Генератор Серла — Электричество — alter220.ru

Содержание статьи

• 1 Как получить энергию из того, чего не может быть
  • • 1.0.1   Есть многое на свете, друг Горацио,что и не снилось нашим мудрецам — Гамлет. Шекспир.
  • 1.1 Что могут магниты
  • 1.2 Конвертер Рощина-Година
    • 1.2.1 Описание генератора и эксперимента
    • 1.2.2 Выводы учёных
  • 1. 3 Практическое применение генератора Рощина Година

  Есть многое на свете, друг Горацио,что и не снилось нашим мудрецам — Гамлет. Шекспир.

В любой категории знаний существуют такие темы, которые стараются не поднимать для широкого обсуждения, это почти моветон. В области альтернативной энергетики к подобным направлениям относится всё, что может интерпретироваться как вечный двигатель. Сразу уточним – вечного двигателя не существует!

Всё начатое во времени, во времени и закончится.

В 1775 году, французская Академия Наук запретила принимать их даже к рассмотрению. С тех пор у них скопилось несколько дюжин разных устройств, которые работают десятки и сотни лет без приложения каких-либо усилий со стороны человека. Принципы работы некоторых из них были объяснены в последние десятилетия. Несколько моделей даже получили коммерческое распространение. Например часы Atmos выпускаемые в Швейцарии, стали таким же национальным сувениром как матрёшка и самовар в России. Их не надо заводить, энергию они черпают из суточных колебаний температуры или перепадов атмосферного давления. Самый первый такой прибор работает уже полтора века.

А в Оксфордском музее стоит будильник, который с частотой 2 удара в секунду, звонит с 1840 года! Как он устроен, точно никто не знает, ибо его изобретатель спрятал устройство в двойной стеклянный корпус.

А есть ещё и вертушка Крукса

или хотя бы игрушка «Пьющая птичка». В общем такие устройства есть!

Разумеется, они не будут работать вечно, но для автономного энергообеспечения частного дома это не требуется! Достаточно 20-30 лет, пока не износятся детали. Например столб Карпена, выдавал электричество 60 лет.

Пусть его было мало, но ведь энергия была!

500 лет назад все знали что Земля плоская, ещё в середине 19-го века никто не верил что корабли из металла могут плавать по морям, убеждение о невозможности полёта на аппарате тяжелее воздуха было опровергнуто только в 1903 году.   В самом конце 20-го века, русские учёные Годин и Рощин на базе Академии Наук РФ собрали конвертор, который ничего не потребляя выдавал более 6 кВт бесплатной электроэнергии. Результаты эксперимента запротоколированы и находятся в открытом доступе.

Что могут магниты

С глубокой древности магниты привлекали внимание беспокойных и ищущих людей. Но если до 20-го века попытки построить энергонезависимый двигатель основывались на притяжении разноимённых полюсов, то 75 лет назад парадигма изменилась. Прозвучит это парадоксально, но умы изобретателей стало притягивать отталкивание одноимённых полюсов магнита.

В середине 40-х годов, англичанин Сёрл придумал оригинальную конструкцию, которая была до гениальности проста, и до безумия непонятна. Вокруг кольцевого магнита, он разместил небольшие цилиндрические магнитики. При этом схему расположения полюсов он подбирал с таким расчётом, чтобы они отталкивались от центрального кольца. Назвали это устройство «диск Сёрла».

После раскручивания, магниты начали авторазгон, скорость достигла каких-то безумных величин, а потом произошло невероятное – диск взмыл в воздух и исчез. История описывает что Сёрл сделал ещё несколько подобных дисков, но почему-то идея не получила продолжения.

Конвертер Рощина-Година

В середине 90-х годов, два российских учёных, Владимир Рощин и Сергей Годин, на базе Академии Наук РФ решили проверить идею Сёрла. Но подошли они к проблеме с научной позиции.

Все проекты и результаты опытов были задокументированы и опубликованы. Сказать, что результат был феноменальный – ничего не сказать.

Описание генератора и эксперимента

На первом этаже была собрана установка весом 350 килограмм. На изготовление центрального кольцевого магнита (статора) пошло 110 кг редкоземельных магнитов, а масса всех роликов – 115 кг. Диаметр конвертера около 1 м. Были предусмотрены механизмы для первоначального раскручивания, регистрации массы, температуры и оригинальный способ получения электроэнергии.

Дополнительную полезную информацию в pdf файлах прикреплю в комментариях:
Топтание вокруг генератора Сѐрла
Анализ динамики установки Година-Рощина
эффект Серла

Подавая напряжение на встроенный двигатель, ролики раскручивались без каких-либо эффектов до 200 об/мин. Затем отмечалось уменьшение массы устройства, и уменьшение потребляемой мощности для запуска. На скорости 550 об/мин, конвертер резко переходил в режим самораскручивания, потребление тока падало до нуля, а вес снижался на 50%.

Так как статор был собран из нескольких сегментов, то скорость принудительно ограничивали 10 об/сек. В это время начинали снимать с конвертера активную нагрузку. Для этого последовательно подключали несколько ТЭНов, мощностью по 1 кВт каждый.

После включения в цепь очередного ТЭНа, скорость вращения чуть уменьшалась, но очень быстро восстанавливалась. В итоге конвертер смог выдать 7 кВт электроэнергии без остановки вращения. В зависимости от направления вращения, по- или против часовой стрелки, установка или увеличивала массу, или уменьшала.   В помещении ощущался запах озона.

Был ещё странный эффект – стена холода.

В радиусе около 15 метров наблюдались и фиксировались датчиками аномальное снижение температуры на 7-8˚C. Эти холодовые зоны как лучи расходились от установки: сектор пониженной температуры толщиной 6 см, затем промежуток около 0,8 м, и так по кругу. За стенами лаборатории, на улице и на втором этаже температурные аномалии ощущались даже телом.

За месяц экспериментов, было осуществлено более 5 дюжин запусков конвертера в разных режимах. Все результаты опытов запротоколированы.

Выводы учёных

Прошло четверть века с тех экспериментов, но оба энтузиаста, так и не смогли описать эффекты от работы конвертера в рамках парадигмы официальной науки:

1. Факт получения бесплатной энергии зафиксирован.
2. Материал конвертера остался целым.
3. Аномальные температурные локации, какой-то странный побочный продукт.

За время опытов, многие сотрудники лаборатории были в зоне работы генератора альтернативной энергии, где отмечались и другие необъяснимые феномены вроде свечения предметов или коронных разрядов электричества, но на здоровье и самочувствии это никак не отразилось.

Практическое применение генератора Рощина Година

Представьте, человек выкапывает у себя во дворе глубокий сухой колодец, устанавливает там генератор Рощина Година, а наверх выходят всего два провода под напряжением.

Удобная схема. Осталось только собрать генератор бесплатной энергии. Чертежи есть, магниты можно купить.

Но делать это придётся самостоятельно, исключительно на свой страх и риск. Ибо в привычном нам представлении, государственных органов управления уже не существует. Остатки будут копошиться ещё с полгодика, а потом последуют в след за первым президентом СССР.

А владельцам частных домов придётся думать, как получить электричество из альтернативных источников.

История магнитного генератора Джона Серла

Рис. 4. -G, + G, изменения в массе платформы по сравнению оборотов в минуту

Рис. 1. Вариант однорядного выполнения конвертора

Рис. 2. Способ организации магнитного зацепления статора и роликов

Рис. 3. Общая схема однорядного магнито-гравитационного конвертора

рис.4

Рис. 4. Режимы работы магнито-гравитационного конвертора

Рис. 6. Схема коронного разряда вокруг работающего конвертора

Рис. 7. Расположение конвертора в помещении лаборатории и расположение концентрических магнитных стен

Рис. 8. Зависимость интенсивности магнитного поля и изменения температуры от скорости вращения ротора конвертора

По следам Джона Серла! Магнитная установка Рощина, Година.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Свое электричество

Альтернативные источники энергии

Спасибо, что дочитали до конца!

Не забывайте подписываться на канал,  в ДЗЕНе

Если статья Вам понравилась!

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

Набор для сборки серийного ЖК-дисплея (сделай сам) — BuildCircuit.

COM

Это простой набор для сборки с серийным ЖК-дисплеем (сделай сам) на основе Arduino. Я получил этот комплект из файла eagle с открытым исходным кодом, доступного на sparkfun.com. Единственная разница в том, что я использовал недорогие компоненты, чтобы сделать его более доступным. Он использует библиотеки и примеры, опубликованные на странице быстрого запуска sparkfun.

Этот комплект позволяет отображать все виды текстов и чисел, используя только два цифровых контакта Arduino. Вы знаете, что ЖК-дисплеи могут быть сложны в использовании, потому что обычно мы используем 6 цифровых контактов для подключения их к Arduino, поэтому этот комплект включает в себя встроенный процессор (на основе Arduino), который выполняет всю тяжелую работу за вас. Этот ЖК-дисплей легко подключить к любому 5-вольтовому микропроцессору с последовательным портом, такому как Arduino, AVR, PIC и т. д. Однако в этом руководстве показано его подключение только к микроконтроллеру на основе Arduino.

Есть только три подключения к ЖК-дисплею: ​​

RX (прием): Последовательный прием (ввод на дисплей). Уровень TTL 5 В, 9600 бод (скорость по умолчанию, можно изменить), 8 бит, 1 стоп, без четности.
GND (земля): Земля для источника питания. Черный
5 В (питание): Источник питания, должно быть +5 В при токе до 60 мА, если подсветка полностью включена.

В комплект входят 3-контактные разъемы «папа» и «мама» для подключения RX, 5V и GND к плате Arduino. Если вы фиксируете штекерный разъем, вам понадобится 3-контактная перемычка, а если вы фиксируете гнездовой разъем, можно использовать обычный провод, предназначенный для экспериментов с макетом.

3-контактная перемычка

( Совет: Если вы хотите подключить дисплей к макетной плате, залудите концы проводов, чтобы их было легче вставить в отверстия на макетной плате. на оголенном проводе, чтобы сделать его жестче).

Обратите внимание, что вход RX должен быть сигналом уровня TTL 5 В непосредственно от микроконтроллера 5 В или другой системы 5 В. Вы НЕ должны подключать плату к напряжениям уровня RS232, которые составляют +/-10 В и могут повредить плату (см. наше объяснение здесь). Если вы хотите подключить этот дисплей к сигналам RS232, вы можете использовать плату сдвига уровня, такую ​​как PRT-00449.для преобразования сигналов RS232 в сигналы уровня TTL.

Использование дисплея

Как я уже говорил, я использовал библиотеки Sparkfun, при включении платы вы ненадолго увидите заставку SparkFun, а затем дисплей погаснет. Чтобы отправить текст на плату, подождите 1/2 секунды (500 мс) после включения питания, чтобы экран-заставка исчез, а затем отправьте текст на дисплей через последовательный порт. Дисплей понимает все стандартные символы ASCII (текст в верхнем и нижнем регистре, цифры и знаки препинания), а также ряд графических символов и японских символов. Полный список поддерживаемых символов см. в техническом описании HD44780.

Если вы отправляете данные, которые выходят за конец первой строки, они будут пропущены до начала второй строки. Если вы пройдете конец второй строки, дисплей вернется к началу первой строки. ( Совет: вы можете имитировать прокручивающееся окно в программном обеспечении, скопировав вторую строку в первую и очистив вторую строку.)

Обратите внимание, что Arduino и другие системы с загрузчиками могут отправлять на дисплей «мусорные» символы пока система запускается или перепрограммируется. Чтобы избежать этого, вы можете использовать программную библиотеку последовательных портов для создания отдельного последовательного порта от USB-порта, как показано в следующих примерах.

ПРОГРАММА ЖК-дисплея: Прежде всего, загрузите этот код в микросхему ATmega328p серийного комплекта ЖК-дисплея. Затем протестируйте любой из приведенных ниже скетчей:

Обратите внимание, что эти примеры были написаны для Arduino 1. 0 и более поздних версий. Если вы используете более старую версию Arduino, вы можете скачать старые примеры здесь: serial_lcd_quickstart_Arduino02.zip.

Вы можете скопировать и вставить эти эскизы в окно редактирования Arduino 1.0 (или более поздней версии) или загрузить их здесь: serial_lcd_quickstart_Arduino10.zip.

Дополнительная информация

Доступны другие команды для изменения уровня подсветки, включения и выключения экрана-заставки (и настройки его в соответствии с собственным текстом), изменения скорости передачи данных и т. д. См. техническое описание ЖК-дисплея для получения информации. на все доступные команды. Для получения более подробного примерного скетча, показывающего, как создать бегущую полосу, создать таймер, отобразить данные датчика и управлять подсветкой, загрузите следующие примеры: Пример SerLCD Arduino — Arduino 0023 и более ранние версии Пример SerLCD Arduino — Arduino 1.0.2 и потом . В качестве альтернативы вы можете использовать библиотеку SerLCD, которую можно найти на веб-сайте Arduino. Если вы используете Linux, вы можете попробовать эту библиотеку.

Советы и способы устранения неполадок

Если питание дисплея включено, а линия RX к чему-либо не подключена, на дисплее могут появиться странные символы. Это связано с тем, что дисплей получает случайный шум на отключенной линии. Если вы подключите линию RX к настоящему порту TX, этого не произойдет. Если изображение на дисплее нечитаемо или размыто, может потребоваться регулировка контрастности. Отправьте текст на дисплей (см. первый пример эскиза выше), затем с помощью миниатюрной крестовой отвертки аккуратно поверните регулятор контрастности 10 000, обозначенный цифрой 9.0009 «контрастность» на печатной плате комплекта, пока текст не станет максимально четким (пожалуйста, будьте осторожны с подстроечным потенциометром).

Этот дисплей также имеет подсветку, которую можно отрегулировать для лучшей читаемости. Для получения дополнительной информации см. техническое описание ЖК-дисплея. Этот дисплей имеет функцию, при которой, если дисплей получает символ CTRL-R во время отображения заставки в течение полсекунды, он временно возвращается к скорости 9600 бод, пока питание не будет отключено. Это позволит вам восстановить контроль над дисплеем, если вы установите неизвестную скорость передачи данных. Некоторые системы, такие как Arduino, отправляют информацию о загрузчике через последовательный порт при запуске системы, что может обмануть ЖК-дисплей в этом режиме восстановления. Если это проблема, есть несколько решений: вы можете использовать другой вывод и библиотеку NewSoftSerial, чтобы создать порт TX, который не используется во время запуска (как показано в примерах скетчей выше), или оставить отображение на по умолчанию 9Скорость 600 бод и очистить дисплей при запуске программы.

Модификация BuildCircuit — Для новичков и любителей

Загрузите этот скетч на микроконтроллер ATmega328p дисплея. Используйте коммутационную плату FT232RL для загрузки эскиза. Дополнительные ссылки: Serial_LCD_Kit. Затем загрузите следующий код на плату Arduino. Когда вы вводите тексты на последовательном мониторе, тексты будут отображаться на ЖК-дисплее.

Ознакомьтесь с этим учебным пособием: Как собрать комплект серийного ЖК-дисплея

Прошивка серийного ЖК-дисплея — Используйте коммутационную плату FTDI для загрузки прошивки на чип ATmega328p вашего комплекта.
Загрузите в Arduino следующий скетч:

Ресурсы:

• • Серийный ЖК-дисплей — Эскиз комплекта серийного ЖК-дисплея (Atmega328P) (прошивка)
  • Скетч для загрузки в Arduino
• Схема последовательного ЖК-дисплея
• Прошивка комплекта последовательного ЖК-дисплея (github)
• Список команд комплекта последовательного ЖК-дисплея (github wiki)
• Библиотека NewSoftSerial — требуется для примеров скетчей. Настраивает второй (третий, четвертый,…) последовательный порт на Arduino.
• Serial LCD Kit Пример эскиза сквозной передачи — отправьте любой символ с последовательного монитора Arduino на ЖК-дисплей.
• Пример эскиза часов с последовательным ЖК-дисплеем — отображение цифровых часов на последовательном ЖК-дисплее. Это хороший пример того, как использовать специальные команды, такие как очистка, с дисплеем.
• Eagle File — изменено BuildCircuit — Скачать
• Eagle Fie — оригинал

☀ Как собрать регистратор данных Arduino ☀

Регистратор данных — это устройство, которое записывает информацию датчика через регулярные промежутки времени в течение определенного периода времени, чтобы можно было проанализировать информацию, чтобы понять явления, которые трудно наблюдать напрямую. ЭТА СТРАНИЦА представляет собой объединенный набор ссылок на различные руководства по работе с регистраторами на базе Arduino, которые мы выпускали в течение времени , с некоторыми комментариями для понимания контекста. (ИЛИ вы можете перейти непосредственно к последним инструкциям по сборке регистратора)

Аппаратная часть платформы Arduino представляет собой печатную плату, построенную на основе микроконтроллера Atmel AVR с разорванными соединениями, чтобы вам было легче физически подключать к ней провода. Это действительно интегрированная среда разработки (называемая IDE ), которая делает программирование Arduino таким простым для начинающих. IDE обрабатывает множество запутанных деталей, когда преобразует написанный вами код для работы на этом маленьком чипе. Поскольку об этих низкоуровневых деталях заботятся, вы можете запускать по существу одну и ту же программу на разных аппаратных средствах Arduino, даже если они физически выглядят по-разному. Этот «уровень аппаратной абстракции» не должен быть вершиной эффективности, а должен максимально упростить программирование. Это то, что люди, плохо знакомые с аппаратным кодированием, любят в Arduino, и, наоборот, это то, что ненавидят люди, которые много знают о прямом программировании микросхем.

Большинство людей, которые только открывают для себя Arduino, начинают с UNO. Это относительно большая доска и достаточно прочная для физической обработки, которую вы видите в классе. Мы разместили несколько учебных пособий для UNO в надежде, что учителя будут использовать этот материал в качестве основы для своих собственных уроков для начинающих. UNO не очень долго работают от батарей, но они являются фантастической платформой для изучения программирования и электроники.

1. Регистратор данных Arduino UNO для начинающих
2. Добавление датчиков (и модулей) к регистратору данных Arduino
3. Отображение «живых» данных датчика с Arduino с помощью последовательного плоттера
4. Простой код Arduino Logger со режимом сна и пробуждением RTC
5. Создайте свои собственные стартовые комплекты Arduino для занятий в классе
6. Идеи для вашей учебной программы Arduino STEM

Учебник по плоттеру, пожалуй, самый важный в наборе для учителей. Последовательный плоттер, встроенный в IDE, позволяет просматривать выходные данные датчика в режиме реального времени, просто добавляя в код один оператор печати. Это создает график в реальном времени на экране, отправляя «распечатанные» числа через USB, а оси графика генерируются «автоматически». Ничто из того, что я использовал раньше, не позволяло вам так легко проводить демонстрации в классе.

Недостаток Arduino большего формата заключается в том, что они созданы для простоты использования, а не оптимизированы для работы с низким энергопотреблением. Регистраторам данных часто приходится работать в течение нескольких лет на одном комплекте батарей, поэтому мы используем более компактные платы в стиле Pro-Mini, которые более энергоэффективны. Существуют некоторые различия между моделями Arduino с точки зрения расположения выводов и рабочего напряжения, но если у вас есть регистратор на основе UNO, записывающий данные датчиков, вы сможете перенести этот код в сборку на основе Pro-Mini с небольшими (если есть) ) изменения в программе. Это дает вам путь развития, на котором ваши прототипы становятся меньше и более энергоэффективными по мере улучшения ваших навыков, а некоторые люди достигают точки использования сырых процессоров из семейства AVR для создания пользовательских датчиков. Или, если ваш код станет настолько большим, что превысит объем памяти ProMini, вы можете переключиться на плату с более мощным процессором 1284P 9.0003

Наши первые регистраторы на базе Pro Mini были введены в эксплуатацию в 2014 году. Они были созданы с использованием общего плана подключения, в котором использовались недорогие компоненты с рынка Arduino для любителей:

Основанная на платформе регистрации для долгосрочного мониторинга в суровых условиях     Эту публикацию с открытым доступом можно загрузить бесплатно , и в ней описываются реальные развертывания, показывающие, как модифицировать как регистратор в сборе и корпус позволяют нам контролировать очень разные аспекты течения подземных вод с помощью одного и того же типа датчика. Подход «модули и перемычки» упрощает замену компонентов для создания этих уникальных прототипов; приспособлены к различным исследовательским вопросам. Обширные библиотеки кода, опубликованные сообществом Arduino, упрощают добавление датчиков, и теперь другие группы пользуются этой гибкостью; расширение трехмодульной конструкции за счет новых корпусов и конфигураций датчиков.

В 2020 году мы переработали учебное пособие по регистратору данных в классе, чтобы инструкторам было проще справляться с проблемами Covid-19.

В 2019 году: В рамках нашей приверженности научному образованию мы разработали упрощенную версию регистратора, в которой используются предварительно изготовленные разъемы Dupont, чтобы сократить время сборки примерно до 1,5 часов. Класс инструментов доктора Беддоу уже несколько лет занимается созданием трехмодульных регистраторов, и их отзывы легли в основу этой новой компоновки, которая позволяет выполнять различные студенческие проекты с помощью макетной платы, не выходя за временные рамки типичного лабораторного расписания. новый 9Начальная точка программы регистратора 0009 обеспечивает функциональный регистратор температуры и уровня освещенности без добавления каких-либо дополнительных датчиков. Подобные самодельные лесорубы скоро станут стандартной частью учебной программы по наукам о земле и окружающей среде, и мы надеемся, что этот проект поддержит других преподавателей STEM, которые хотят добавить эксперименты на основе Arduino в свое учебное портфолио.

Пластиковая центрифужная пробирка объемом 50 мл идеально подходит для новых двухкомпонентных мини-логгеров.

В 2022 году:  Поработав с другими инструкторами, мы разработали еще более простой двухмодульный регистратор , убрав SD-карту. Данные датчика сохраняются в памяти EEprom на модуле RTC, и регистратор может работать более года на батарейке типа «таблетка». Загрузка данных и управление регистратором осуществляется через окно последовательного монитора в среде IDE. Эта комбинация из двух частей может быть настолько минимальной, насколько это возможно, но при этом предлагать учащимся возможность разрабатывать свои собственные проекты.

Учебники по датчикам:
На сайте есть много руководств по датчикам, и мы постоянно разрабатываем новые методы калибровки недорогих датчиков по исследовательским стандартам:

• • Добавление датчиков в регистратор данных Arduino
  • Как настроить датчики I²C с Arduino
  • Как увеличить разрешение АЦП путем передискретизации
  • Как сделать показания датчиков на контактах DIGITAL I/O
  • Использование ADS1115 в непрерывном режиме для пакетной выборки
  • Температура «без деталей» Измерения с помощью Arduino
  • Использование модуля часов реального времени DS3231 за 1 доллар
  • Измерение EC (электропроводность) с Arduino
  • Использование датчика давления высокого разрешения MS5803
  • Как откалибровать компас (и акселерометр)
  • Калибровка передискретизации Термисторы
  • Калибровка DS18B20 Датчики 1-Wire
  • Изготовление датчика состояния растений с двумя светодиодами
  • Как использовать одиночный диод в качестве темп. Датчик с Arduino
  • Расширьте возможности своего регистратора с помощью OLED-дисплея и T233 Емкостной сенсорный переключатель
  • Добавление двух OLED-дисплеев в регистратор Arduino
  • Использование емкостного датчика Влажность почвы (v1.2)

Расширенные сборки для подводных исследований:

Цепочка подводных датчиков температуры DS18b20 с 24 узлами и датчиком давления MS5803. В этой сборке используется 2-дюймовый корпус из ПВХ для развертывания на высоте менее 5 м. Самодельные подводные соединители соединяют взаимозаменяемые «сенсорные сегменты» друг с другом и с корпусом регистратора.

Этот проект несколько уникален тем, что мы одновременно разрабатываем систему для использования в образовательных и исследовательских учреждениях. Полевые подразделения развертываются в затопленных пещерных системах в течение многих лет, и это потребовало разработки подводный бокс с водонепроницаемыми разъемами , чтобы датчики можно было размещать на концах длинных кабелей. Этот корпус собран из водопроводных деталей из ПВХ и выдержал многолетнее использование на глубине ниже 20 м в соленой воде. Ядро логгера построено из тех же модулей, что и студенческая версия, но они перекомпонованы, чтобы поместиться в корпус из 2-дюймовой трубы, а все соединения припаяны, чтобы сделать их более устойчивыми к грубому обращению во время погружений с развертыванием. Мы также разрабатываем методы добавления 5110 LCD  и OLED-дисплеи используют минимально возможное количество энергии и системной памяти.

Сборка винтовых клемм в виде стопки устанавливается на торцевую крышку для развертывания внутри нашего 2-дюймового подводного бокса.

Регистраторы, построенные студентами, обычно потребляют от 150 до 250 мкА во время сна между измерениями, но львиная доля этого приходится на SD-карту (70–140 мкА) и DS3231 RTC (90 мкА), что усугубляется низкой эффективностью регулятор MIC5205 по умолчанию. Использование MOSFET для отключения питания SD-карты и принуждение модуля RTC к работе от резервной монетной ячейки обычно приводит к тому, что ядро ​​с 3 модулями становится ниже 30 мкА, когда оно находится в спящем режиме между показаниями. Удаление регулятора ProMini и работа от двух литиевых батареек AA может привести к снижению тока ниже 20 мкА, но замена регулятора на MCP1702-3302E/TO — еще один надежный вариант с низким энергопотреблением, если вашим датчикам требуется стабильное напряжение питания. Каждый шаг оптимизации немного усложняет регистратор, но эти три модификации обеспечивают многолетнее развертывание, сравнимое с большинством коммерческих датчиков, и в то же время их можно собрать из готовых деталей. Даже при наличии множества дешевых вариантов MCU, доступных в наши дни, по-прежнему трудно превзойти клон Pro Mini за 2 доллара для автономных приложений, которым необходимо обрабатывать аппаратные прерывания в режиме реального времени. Датчики на базе чипов для любителей редко работают более 3-4 лет на открытом воздухе, поэтому токи сна в диапазоне 20-30 мкА (с датчиками) означают, что наши полевые регистраторы могут работать весь срок эксплуатации от одного комплекта батареек AA. С учетом того воздействия, которое использованные батареи оказывают на нашу окружающую среду, это было важной целью для нашего проекта.

Для поверхностных и «мелководных» датчиков мы используем более короткий корпус «сделай сам» с меньшим количеством деталей и более быстрой сборкой. Сенсорные ключи легко заменить, если они выходят из строя через сквозные резьбовые фитинги.

Возможно, самое важное, что нужно понять при создании собственных регистраторов данных, это то, что, хотя детали можно приобрести менее чем за 30 долларов, одних затрат недостаточно, чтобы оправдать время, которое вы потратите на тестирование и калибровку датчиков. Если вы можете купить готовый регистратор, который выполняет необходимую вам работу менее чем за 100 долларов, то, вероятно, это правильный путь. Лучшей причиной для создания собственных регистраторов является улучшение качества ваших данных, поскольку у вас есть полный контроль над методологией выборки/усреднения на уровне кода. Динамическое увеличение частоты дискретизации в ответ на события окружающей среды легко осуществить при программировании, но это очень дорогая опция — если она вообще доступна — в коммерческих датчиках.