Blitzerkennung

Ich plane, ein Gerät zu bauen, das Blitze frühzeitig erkennen kann. Außerdem möchten wir die Größe des Blitzes messen, und kann jemand einen Weg vorschlagen, die Größe eines Blitzes mithilfe des von diesem Blitz induzierten magnetischen Flusses zu messen?

Was ist Früherkennung ? Bevor es passiert ist?
Haben Sie schon einmal versucht, ein AM-Radio zu hören, wenn ein Gewitter in der Nähe ist?
@Trevor Das Problem ist, dass der gleiche Effekt mit einer Batterie und einem Drahtfunken in der Nähe des Radios erzielt wird :)
@EugenSch. Richtig, das Problem wäre die Trennung von lokalen und entfernten Geräuschen.
Magnetfluss wird nicht induziert, sondern durch Strom erzeugt. OK, von welcher Höhe des Stromimpulses sprichst du, wie hoch in Metern ist der Stromimpuls (von der Wolke) und wie weit entfernt ist das Messgerät. Die schlimmsten Fälle sind also null Ampere, null Höhe und unendliche Entfernung. Was möchten Sie erreichen? Berechnen Sie als Nächstes die Spitzenflussdichte mit Biot-Savart und berechnen Sie dann die maximale Änderungsrate dieser Flussdichte aufgrund des Blitzes, der eine begrenzte Zeitspanne dauert. Und schließlich eine Spule (möglicherweise Mutiturn) entwerfen, die eine anständige Spannung basierend auf dem Induktionsgesetz von Faraday erzeugen kann.
Mehrere Detektoren in möglichst großem Abstand voneinander. Wenn Sie sie 1 Meile voneinander entfernt platzieren könnten, könnten Sie Unterschiede von mindestens 5 Mikrosekunden erhalten, um die Richtung zu berechnen. Dann haben Sie nur die praktischen Probleme, Ihre erkannten Signale zu Ihrem Prozessor von einer Meile Kabel zu bringen, ohne dass sie (die Signale) durch alle Arten von induktiven und kapazitiven Effekten sowie einfache Widerstandsverluste gequetscht werden - ganz zu schweigen vom Rauschen der Drähte abholen könnte.
Wenn Sie Blitze erkennen möchten, bevor sie entstehen, müssen Sie das lokale elektrische Feld messen. Dies kann mit einem Feldmühlen -Elektrometer erfolgen

Antworten (3)

Als Antenne dient ein einfacher HF-Induktor. Oder wirklich jede Antenne für diese Angelegenheit.

Schauen Sie sich den AS3935 an , der eine einfache HF-Spule verwendet, um Blitze zu erkennen. Sie könnten anstelle des AS3935 Ihre eigene Funkerkennungsschaltung verwenden. Hier sind einige Informationen zum Schaltplan mit einer Stückliste, die Informationen zum HF-Induktor enthält.

Hier sind einige Informationen über eine andere Gruppe, die Antennen und Stationen für Blitze baut

Sie können Blitze nicht zuverlässig erkennen, bevor sie entstehen. Sie können die Bedingungen erkennen, die Blitze wahrscheinlich machen.

Eine gängige Methode zur Beurteilung der unmittelbaren Gefahr durch Beleuchtung ist eine Feldmühle . Dies ist ein Gerät zur Messung der lokalen Stärke des elektrischen Feldes. Man könnte denken, dass es ausreicht, die Spannung an zwei Platten zu messen, die voneinander entfernt sind, aber es ist nicht so einfach. Das Problem ist, dass jede Methode zum Messen der Spannung letztendlich die Ladung abgibt.

Eine Feldmühle besteht aus zwei Platten, die sich jedoch drehen, um regelmäßig auszutauschen, welche hoch und welche niedrig ist. Dadurch erhalten Sie ein AC-Signal. Dieses Signal ist immer noch hochohmig, aber durch ständiges Umdrehen der Platten erhalten Sie ein kontinuierliches Signal, auch wenn die Ladung während des Messvorgangs entladen wird.

Die praktischste Methode zur Blitzerkennung ist die Verwendung eines VLF-Funkempfängers mit Richtantenne.

Der größte Teil der freigesetzten HF-Energie liegt unter 50 kHz, und es gibt mehrere Produkte, die sowohl Amplituden- als auch Richtungserfassung bieten.

Es gibt auch beträchtliche Forschung auf diesem Gebiet (obwohl es mühsam ist, warum Sie dies anscheinend nicht nachgeschlagen haben). Vielleicht hier anfangen .

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