Elektrovibrační jev

Zpráva

Tanvald · #1 Příspěvek od **Tanvald** » 22 kvě 2015, 22:52

Ahoj všem,

na internetu jsem objevil projekt s názvem TeslaTouch, který, mimo jiné, využívá elektrovibračního jevu, tj. např. 160V 60Hz připojených na hliníkovou fólii překrytou izolantem. Když jedete po povrchu prstem, cítíte vibrace (prst se chová jako uzemnění a je k povrchu přitahován). Změnami frekvence se mění i intenzita vibrací atd.

Rád bych si udělal zapojení, které by dokázalo z nízkého napětí dodávaného baterií (3V) vymáčknout např. 100V 60Hz (aby to bylo cítit). TeslaTouch žádná schemata k dospozici samozřejmě nemá, jen pár obrázků (viz obr. č. 1), ze kterých je patrné, že v obvodu není použitý žádný zvyšovací transformátor, jen tlumivka.

Myslím, že řešení je přes časovač 555 (7555) viz obrázek 2.

Našel jsem ještě schéma pro zapojení stimulátoru svalů, které by snad mělo mít kýženou funkci (obr. 3), použil jsem některé součástky trochu jiné, no, zná se, že to nefunguje. Napětí jsem zkoušel 3-4.5V.

Součástky k obrázku 3:

R1, R2 - 2 kilo ohms 1/4W
R3 - 100 kilo ohms potentiometer
R4 - 120 ohms 1/4W
R5 - 56 ohms 1/4W
R6 - 22 kilo ohms 1/4W
C1 - 3.3uF electrolytic capacitor
C2 - 100nF capacitor
C3 - 22nF capacitor
L - 2mH inductor (maximum) - použil jsem 1.5mH.
D1, D2 - 1N4007, 1N4004 or similar diode - obě jsem dal 1N4007
LED - 3mm or 5mm low power red LED - 2V 10mA 3mm RED
Q - TIP31C, TIP41C or even 2N2222 NPN transistor - vyzkoušen 2N5551, 2N2222, BC 639.
555 IC - CMOS type 555 timer IC (LMC555) - použit CM555IPA (7555)

Prosím Vás o radu se zapojením, jedná se o poměrně vysoké napětí, takže bych před vyzkoušením nerad někde udělal chybu. Princip fungování je jednoduchý, transformátor není potřeba, nebudu odebírat žádný velký proud...

Děkuji moc!

Tanvald[/b]

Artaban001 · #2 Příspěvek od **Artaban001** » 22 kvě 2015, 23:10

Půjč si zdroj z routeru a nemusíš nic bastlit. Každý pulsní zdroj "pouští" do výstupu VF napětí i nad 60V. nemusíš mít strach, že Tě to zabije, protože toto napětí se chová spíš jako statická elektřina, akorát je střídavá. Zkrátka když pohladíš hřbetem ruky koncovku, nebo volný kovový kryt napájeného zařízení, pocítíš, jako kdyby se to zařízení chvělo..
A na těch tvých obrázcích není nic jinýho, než zvyšující měnič s tlumívkou.

Milan · #3 Příspěvek od **Milan** » 22 kvě 2015, 23:27

555 ti s 3V napájení bude fungovat těžko a též těžko vybudí ten tranzistor - naštuduj si katalogový list.Krom toho budeš mít na tom out zřejmě ss napětí,takže vibrace se jaksi konat nebudou. Nejsem si vůbec jist,jestli v tomto zapojení s tímto potřebným zdvihem napětí lze něco aspoň podobného obdélníku 60 Hz na výstupu vyrobit,a když,tak s tlumivkou o pár řádů větší,než máš.Mohu se ovšem mýlit v odstřelu,snad kolegové
poradí....

To Artaban - ale on chce 60Hz,ne třeba 60 kHz.

Artaban001 · #4 Příspěvek od **Artaban001** » 22 kvě 2015, 23:37

Ano, s těma kilohertzama máš pravdu. Ale ve skutečnosti Ty cítíš modulaci 100Hz, protože vstupní napájení je usměrněno diodomůstkem.

Milan · #5 Příspěvek od **Milan** » 22 kvě 2015, 23:49

A kde se tam ta modulace z jeho 3V baterky bere ?

Artaban001 · #6 Příspěvek od **Artaban001** » 22 kvě 2015, 23:58

V první řadě hledal něco, co mu vyrobí napětí kolem 100V, což by mu ty jeho obvody zvládnout mohly. Ale problém bude v tom, že jsou stejnosměrný výstupy. jenomže z těch 100V musí udělat střídavých 100V.
Inspirovat se může z elektroluminiscenčních fóliích, kde se vyšší napětí dodatečně rozstřídává podobně, jako v měničích pro 230V, co se teď běžně prodávají..
Obrázek

Takže: levý trand může budit 555-kovým generátorem a pravý tranzistor může napájet signálním generátorem. nejspíš bude muset jeden vývod (EL panel) uzemnit, nebo spojit s kovovým "obalem" - uzemní či ukostří stranu u levýho tranzistoru...

Milan · #7 Příspěvek od **Milan** » 23 kvě 2015, 00:08

A končíme u měniče fotoblesku,který budu 60x za sekundu nějakou kvazispouští aktivovat .....

,když to tedy ten měnič bude stíhat.

Jednodušší by na těch 60Hz byl měnič s vhodným tráfkem se železem.

Tanvald · #9 Příspěvek od **Tanvald** » 23 kvě 2015, 01:58

Podle této studie to ani nemusí být AC, stačí čtvercový průběh, čemuž by měl odpovídat ten stimulátor svalů. Jde jen o to, aby se to napětí v čase měnilo.
Ta 555 (7555) je na napětí 2-18V, je to ta CMOS verze, takže v tom by problém být neměl. Možná je ten stimulátor zbytečně složitý..

studie...
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2582732/

A tu reakci o pseudovědě raději ani nekomentuju. Pán nejspíš pro složitost nechápe, o co tu vlastně jde. :?:

Milan · #10 Příspěvek od **Milan** » 23 kvě 2015, 07:48

Takže za to možné napájecí napětí ve výši 2V CMOS 555 se omlouvám,nastudoval jsem katalog

.Nicméně budit z toho ten tranzistor
a chtít rozsvítit LED přes odpor /trimr/ 100k bude asi problém.
Vzhledem k tomu,že celé to "chmatátko" bude vlastně jen kapacitní zátěž
odhadem max. stovky pF zanedbatelná oproti C3,pak při těch desítkách Hz bude střední proud také zanedbatelný a zřejmě to vyrábí to kvazistř.napětí /nebude to ani obdélník,
ani čtverec,ale kus pily a kus exponenciály / tak,že 555 vyrobí kladný pulz,
naakumuluje se energie v tlumivce,když ten pulz skončí,přelije se energie
tlumivky do C3 /a malé kapacity "chmatátka"/,a než přijde další pulz z 555,tak napětí na tom C3 exponenc.klesá vybíjením přes odpor R6,a tak se to stále opakuje. Bez uvažování ztrát /které budou určitě 50% a více / musím tedy docílit toho,že v jednom pulzu naakumuluji v tlumivce energii ,která posléze na C3 22n vytvoří napětí třeba těch 100V.

Wc3= 1/2 C3 Uc3² = 210 µJ,

energie v tlumivce bude WL= 1/2 LI² = 1/2L ( Unap T+/L)²,kde T+ je doba
trvání kladného pulzu,když zanedbám Ucesat a napájecí napětí vůči výstupnímu.Z toho se již celkem snadno dá spočítat velikost tlumivky v závislosti na době pulzu,tedy navrhnout to tak,aby na výstupu byla třeba střída nabíjecí pily a vybíjecí exponenciály cca1:1,což se ti asi úplně nepovede .
Upozorňuji,že tento měnič teoreticky beze ztrát a naprázdno má nekonečné výstupní napětí,takže provozovat jej bez zátěže R6 nedoporučuji,může se prorazit dioda D1 nebo C3. Smysl diody D2 nevidím. Tranzistor musí bezpečně těch 100V Ucemax + dalších třeba 50V rezerva na špičky vydržet,takže BC639 asi nee.

Když se ti nebude chtít počítat,vezmi svoji tlumivku a osciloskop a laboruj
s dobou sepnutí popř. časovou konstantou vybíjení,tj. R6,C3,až se ti to bude líbit.Dej pozor,tlumivka se ti může přesytit a proud je pak omezen
jen proudem báze tranzistoru,před čoudem pomáhá odpor v emitoru,zde bych tipl desítky ohmů. Buzení báze přitvrď,max. kiloohmy. Dioda ti svítit
moc nebude,jestli ji potřebuješ,dej ji přímo na výstup té 555.
A bacha,může to brnět nebo kopat

.

Artaban001 · #11 Příspěvek od **Artaban001** » 23 kvě 2015, 11:12

Milan píše:A končíme u měniče fotoblesku,který budu 60x za sekundu nějakou kvazispouští aktivovat ..... ,když to tedy ten měnič bude stíhat.

Jestli reaguješ na to schéma ode mě - levý tranzistor je v podstatě "zdroj trvalýho a stálýho napětí" a ten pravý tranzistor může spínat libovolnou rychlostí, protože je jako primitívní střídač. Na pokusy s "virtuálním povrchem" to může stačit. Co jsem o tom zjistil, nějakým způsobem to elektrický pole vhodnýho průběhu mění průběh tření povrchu displeje s prstem. Takže například telefoní klávesnici na displeji můžeš nahmatat, i když je dotyková..

Kremik · #12 Příspěvek od **Kremik** » 23 kvě 2015, 13:24

Tento jev jsem v nejznatelnější míře pozoroval když jsem se kdysi "seznamoval" s Li-pol (ne Li-ion) baterií. Posuv prstu po části odtržené pokovené fólie z pouzdra té baterie byl nejen dobře cítit, ale i zřetelně slyšet. Na baterii byla zavlečena část síťového napětí z neuzemněného zdroje.

Tanvald · #13 Příspěvek od **Tanvald** » 23 kvě 2015, 16:29

Tak jsem to nasimuloval a při zvolených hodnotách to dělá cca 50V, což už by mělo být cítit. Když bych vyměnil tlmuviku za 10mH, dělá to asi 120V.
S těmi rezistory si trochu nevím rady, když dám 120R na emitor, napětí na výstupu klesne asi na 5V.

V praxi už je to horší, mám tu poslední 555 a s tou to nefunguje (je vadná - LED na výstupu to rozsvítí jen vždy těsně po připojení zdroje), takže jsem nucen použít onu 7555 (CMOS verze), která sice už signál vytváří (cca 68Hz), ale bohužel ve výsledku také nefunguje.
Zkusím ještě najít nějakou starou 555, abych tuhle možnost vyloučil.

samponek · #14 Příspěvek od **samponek** » 23 kvě 2015, 17:16

Střídač jednoduše zapoj takhle, polaritu vinutí vyzkoušíš, dva trandy a jedno trafo, na 3V to nejlépe pojede s germaniovými OC26, 5NU74 . . . OC30

Milan · #15 Příspěvek od **Milan** » 23 kvě 2015, 17:48

To Samponek : něco jsi tam zapomněl, tohle se může rozběhnout buď nějakou náhodou,nebo s Ge tranzistory a jejich Iceo v řádu mA -a to nesmí mít oba ten Iceo stejný.

To tazatel : Pokud to máš v simulátoru,čoud nehrozí,leda tak z hlavy,takže
odpor v emitoru je zbytečný a do báze bych dal větší odpor,třeba 470R - 2k2.Bohužel ti simulátor neukáže,že se tlumivka přesycuje,takže se podívej na špičk. proud,který jí v simulaci teče,a porovnej to s katalogem tlumivky,zda-li je to ok. Napětí zvětšíš krom zvětšení indukčnosti prodloužením budícího pulzuz 555 ,ale musíš si kontrolovat to sycení tlumivky,jinak z toho bude pak v reálu vyvíječ kouře.