Tiens Walt, tu as un MP !
Détecteur d'orage ultra sensible et très simple :)
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Benoit Tibaud
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Romain Viviani
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Walt L-Ceschia
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Bonsoir ! :D
Je viens de recevoir un e-mail d’une personne souhaitant construire la version 2 du détecteur de champs électrostatique. Puisque les questions posées sont très intéressantes et peuvent aider à la réalisation du détecteur, je les mentionne ici avec leurs réponses.
- avec ce montage est il possible de voir arriver l'instant où un éclair
se produira (avec l'évolution des charges...)?
Avec un peu d’expérience, la réponse sera oui.
J’ai jusqu’à présent suivi deux cellules orageuses avec ce détecteur et ai effectivement remarqué qu’une activité électrostatique aisément détectable avait souvent lieu juste avant l’apparition d’un éclair (je dis bien ‘souvent’, car ce n’est pas systématique).
Trois types d’activités « précurseur » ont été observées.
- Le premier, lorsque le champs déjà positif devient progressivement (mais assez rapidement) plus positif : Dans ce cas, et dans la seconde qui suit, survient un éclair qui renvoie alors temporairement l’aiguille dans la zone négative. Cette variation du champs positif vers un état encore plus positif doit être du à une rapide convergence d’ions positifs au sol précédant le claquage préliminaire. Juste avant le coup de foudre, le champs électrique au sol atteint plusieurs milliers de volts par mètre et est alors détecté par le capteur (jusqu’à une distance d’environ 15km, dépendant du taux d’humidité atmosphérique autour de l’appareil).
- Le deuxième type d’activité précurseur observée consiste en de brèves et rapides oscillations de l’aiguille juste avant un coup de foudre. Je pense que ce type de lecture est dû à la progression des traceurs par bonds (Charges négatives descendant du nuages + charges positives convergeant au sol). J’ai observé ce phénomène à plusieurs reprises pour des éclairs proches (< 5 Km).
(Exemple à 3:11 et 3:51 sur ma vidéo des premiers tests).
- Enfin, un affolement de l’aiguille de gauche à droite est souvent suivi d’un intra(ou inter) nuageux proche.
(Exemple 0:18 à 0:37)
Evidemment, ce ne sont là que mes premières observations. Une étude plus poussée, couvrant plusieurs autres cellules orageuses, permettra d’affiner (voire contre-dire) les points mentionnés ci-dessus.
Aussi, en plus de l’observation visuelle des éclairs, j’utilise maintenant une mini radio AM conjointement au détecteur pour superposer les lectures électrostatiques aux lectures VLF. Ces trois paramètres sont enregistrés avec un camescope, et en repassant les vidéos, cela me permet d’améliorer l’interprétation des détections.
- là je vous site : "on peut lui adjoindre un réglage de sensibilité en
intercalant un potentiomètre en série avec le vu-mètre" quelle valeur et
comment le connecter? un schéma serait super.
Aussitôt dit, aussitôt fait !
Deux possibilités pour intercaler un potentiomètre de réglage sensibilité.
En série avec le vu-mètre, d’une valeur de 100K (ou plus). C’est ce montage que j’ai utilisé car il permet de garder une sensibilité maximale (lorsque P1 = 0 Ohm).
En parallèle sur le vu-mètre. Le potentiomètre fonctionne alors comme un shunt et permet une grande atténuation (lorsque P1 = 0 Ohm). Par contre, la sensibilité maximale sera inférieure à celle du montage série car le shunt dérivera toujours une partie du courant de détection. (A moins d’utiliser un potentiomètre de plusieurs MégOhms).
J’ai doté mon détecteur d’un capteur supplémentaire externe (antenne télescopique de gros diamètre surmontée d’une petite boule en cuivre). Celle-ci permet de détecter des orages à plus de 30 Km. Lorsque l’orage se rapproche, je peux diminuer la sensibilité en réduisant la hauteur de cette « antenne », ou, lorsque l’orage est très proche, je la déconnecte et n’utilise que la boule principale (Sinon, gare à l’aiguille et au FET !!!).
- à quoi sert alors le potentiomètre de 100K déjà sur le schéma?
Il sert à positionner l’aiguille en milieu d’échelle (N = neutre). Pour initialiser le détecteur, il faut toucher simultanément un des plots de masse (écrous borgnes en cuivre) et la boule. De cette manière on « court-circuite » le capteur et on agit alors sur ce potentiomètre pour amener l’aiguille en position centrale. Une fois ce réglage fait, on lâche le tout et les mesures peuvent commencer.
Autre utilisation : Si le champs devient trop positif par exemple (aiguille en butée à droite), on peux déplacer la mesure vers la gauche pour augmenter la dynamique de lecture. Idem dans l’autre sens, en cas de champs fortement négatif.
- je suppose que la boule vient se brancher au bout de la résistance de 10M?
Exact. C’est à ce niveau que l’isolation doit être parfaite (isolation électrostatique, pas seulement électrique). Cette patte ne doit être en contact QUE avec la boule (ou/et capteur externe). L’autre patte sera connectée directement (et de manière rigide) à la gate du FET.
Surtout pas de connexion via un circuit imprimé, pas d’isolant en plastique, pas de domino…
Il faut des connexions courtes, arrondies, de gros diamètres et soudées (soudures bien lisses, arrondies et brillantes).
La résistance de 10 MégOhms peut être d’une valeur supérieure. Son rôle est juste de protéger le FET en cas de forte décharge électrostatique.
- je crois voir des mise à la masse dans votre boîtier est-ce le cas? si
oui sur quelle point du schéma?
Les écrous borgnes visibles à l’extérieur du coffret sont des points de masse permettant la mise au neutre du vu-mètre. Ils sont vissés au coffret après avoir gratté la peinture pour un contact optimal.
La borne de terre (optionnelle) est fixée à l’arrière du coffret de la même manière.
Deux points de masse sont visibles à l’intérieur du coffret : Un pour le moins de la batterie 9 volts, l’autre pour la masse du circuit (Source du FET + une des broches de P2).
Donc, le coffret (métallique) sert de plan de masse général.
- et dernière : ou avez vous trouvé ce boîtier ainsi que la plaque en
céramique?
J’ai utilisé le boîtier (et vu-mètre) d’un réducteur de puissance pour CB, de marque Zetagi. Certains TOS-mètre/Wattmètre de la même marque ont un boîtier similaire, comme le HP201 par exemple.
Pour les graduations du vu-mètre, scanner la plaquette sériegraphiée puis la modifier avec un logiciel de dessin. Imprimer sur une feuille cartonnée à l’échelle 1/1 et découper !
La plaquette en stéatite supérieure est un support de lampe type QB4-1100 récupérée sur un émetteur de l’armée. Mais tout autre isolateur porcelaine ayant une ouverture centrale suffisamment grande pour passer le tube de fixation de la boule en cuivre peut convenir.
Voici pour terminer une vue arrière montrant la fixation du capteur externe. Fixée au coffret, c’est une embase femelle type SO239, isolation en Téflon (Embase d’origine du réducteur de puissance Zetagi).
L’antenne télescopique est vissée sur une fiche type PL259 récupérée sur une antenne VHF. L’isolant central est aussi en Téflon.
Boule du capteur externe.
Si vous avez d’autres questions ou suggestions, surtout n’hésitez pas à me contacter. :D
Je viens de recevoir un e-mail d’une personne souhaitant construire la version 2 du détecteur de champs électrostatique. Puisque les questions posées sont très intéressantes et peuvent aider à la réalisation du détecteur, je les mentionne ici avec leurs réponses.
- avec ce montage est il possible de voir arriver l'instant où un éclair
se produira (avec l'évolution des charges...)?
Avec un peu d’expérience, la réponse sera oui.
J’ai jusqu’à présent suivi deux cellules orageuses avec ce détecteur et ai effectivement remarqué qu’une activité électrostatique aisément détectable avait souvent lieu juste avant l’apparition d’un éclair (je dis bien ‘souvent’, car ce n’est pas systématique).
Trois types d’activités « précurseur » ont été observées.
- Le premier, lorsque le champs déjà positif devient progressivement (mais assez rapidement) plus positif : Dans ce cas, et dans la seconde qui suit, survient un éclair qui renvoie alors temporairement l’aiguille dans la zone négative. Cette variation du champs positif vers un état encore plus positif doit être du à une rapide convergence d’ions positifs au sol précédant le claquage préliminaire. Juste avant le coup de foudre, le champs électrique au sol atteint plusieurs milliers de volts par mètre et est alors détecté par le capteur (jusqu’à une distance d’environ 15km, dépendant du taux d’humidité atmosphérique autour de l’appareil).
- Le deuxième type d’activité précurseur observée consiste en de brèves et rapides oscillations de l’aiguille juste avant un coup de foudre. Je pense que ce type de lecture est dû à la progression des traceurs par bonds (Charges négatives descendant du nuages + charges positives convergeant au sol). J’ai observé ce phénomène à plusieurs reprises pour des éclairs proches (< 5 Km).
(Exemple à 3:11 et 3:51 sur ma vidéo des premiers tests).
- Enfin, un affolement de l’aiguille de gauche à droite est souvent suivi d’un intra(ou inter) nuageux proche.
(Exemple 0:18 à 0:37)
Evidemment, ce ne sont là que mes premières observations. Une étude plus poussée, couvrant plusieurs autres cellules orageuses, permettra d’affiner (voire contre-dire) les points mentionnés ci-dessus.
Aussi, en plus de l’observation visuelle des éclairs, j’utilise maintenant une mini radio AM conjointement au détecteur pour superposer les lectures électrostatiques aux lectures VLF. Ces trois paramètres sont enregistrés avec un camescope, et en repassant les vidéos, cela me permet d’améliorer l’interprétation des détections.
- là je vous site : "on peut lui adjoindre un réglage de sensibilité en
intercalant un potentiomètre en série avec le vu-mètre" quelle valeur et
comment le connecter? un schéma serait super.
Aussitôt dit, aussitôt fait !
Deux possibilités pour intercaler un potentiomètre de réglage sensibilité.
En série avec le vu-mètre, d’une valeur de 100K (ou plus). C’est ce montage que j’ai utilisé car il permet de garder une sensibilité maximale (lorsque P1 = 0 Ohm).
En parallèle sur le vu-mètre. Le potentiomètre fonctionne alors comme un shunt et permet une grande atténuation (lorsque P1 = 0 Ohm). Par contre, la sensibilité maximale sera inférieure à celle du montage série car le shunt dérivera toujours une partie du courant de détection. (A moins d’utiliser un potentiomètre de plusieurs MégOhms).
J’ai doté mon détecteur d’un capteur supplémentaire externe (antenne télescopique de gros diamètre surmontée d’une petite boule en cuivre). Celle-ci permet de détecter des orages à plus de 30 Km. Lorsque l’orage se rapproche, je peux diminuer la sensibilité en réduisant la hauteur de cette « antenne », ou, lorsque l’orage est très proche, je la déconnecte et n’utilise que la boule principale (Sinon, gare à l’aiguille et au FET !!!).
- à quoi sert alors le potentiomètre de 100K déjà sur le schéma?
Il sert à positionner l’aiguille en milieu d’échelle (N = neutre). Pour initialiser le détecteur, il faut toucher simultanément un des plots de masse (écrous borgnes en cuivre) et la boule. De cette manière on « court-circuite » le capteur et on agit alors sur ce potentiomètre pour amener l’aiguille en position centrale. Une fois ce réglage fait, on lâche le tout et les mesures peuvent commencer.
Autre utilisation : Si le champs devient trop positif par exemple (aiguille en butée à droite), on peux déplacer la mesure vers la gauche pour augmenter la dynamique de lecture. Idem dans l’autre sens, en cas de champs fortement négatif.
- je suppose que la boule vient se brancher au bout de la résistance de 10M?
Exact. C’est à ce niveau que l’isolation doit être parfaite (isolation électrostatique, pas seulement électrique). Cette patte ne doit être en contact QUE avec la boule (ou/et capteur externe). L’autre patte sera connectée directement (et de manière rigide) à la gate du FET.
Surtout pas de connexion via un circuit imprimé, pas d’isolant en plastique, pas de domino…
Il faut des connexions courtes, arrondies, de gros diamètres et soudées (soudures bien lisses, arrondies et brillantes).
La résistance de 10 MégOhms peut être d’une valeur supérieure. Son rôle est juste de protéger le FET en cas de forte décharge électrostatique.
- je crois voir des mise à la masse dans votre boîtier est-ce le cas? si
oui sur quelle point du schéma?
Les écrous borgnes visibles à l’extérieur du coffret sont des points de masse permettant la mise au neutre du vu-mètre. Ils sont vissés au coffret après avoir gratté la peinture pour un contact optimal.
La borne de terre (optionnelle) est fixée à l’arrière du coffret de la même manière.
Deux points de masse sont visibles à l’intérieur du coffret : Un pour le moins de la batterie 9 volts, l’autre pour la masse du circuit (Source du FET + une des broches de P2).
Donc, le coffret (métallique) sert de plan de masse général.
- et dernière : ou avez vous trouvé ce boîtier ainsi que la plaque en
céramique?
J’ai utilisé le boîtier (et vu-mètre) d’un réducteur de puissance pour CB, de marque Zetagi. Certains TOS-mètre/Wattmètre de la même marque ont un boîtier similaire, comme le HP201 par exemple.
Pour les graduations du vu-mètre, scanner la plaquette sériegraphiée puis la modifier avec un logiciel de dessin. Imprimer sur une feuille cartonnée à l’échelle 1/1 et découper !
La plaquette en stéatite supérieure est un support de lampe type QB4-1100 récupérée sur un émetteur de l’armée. Mais tout autre isolateur porcelaine ayant une ouverture centrale suffisamment grande pour passer le tube de fixation de la boule en cuivre peut convenir.
Voici pour terminer une vue arrière montrant la fixation du capteur externe. Fixée au coffret, c’est une embase femelle type SO239, isolation en Téflon (Embase d’origine du réducteur de puissance Zetagi).
L’antenne télescopique est vissée sur une fiche type PL259 récupérée sur une antenne VHF. L’isolant central est aussi en Téflon.
Boule du capteur externe.
Si vous avez d’autres questions ou suggestions, surtout n’hésitez pas à me contacter. :D
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http://www.youtube.com/user/Li9htnin9CHASER
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Walt L-Ceschia
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J'aurai une dernière question concernant le vu-mètre y'a t il un modèle
particulier? 0...100uA? sur le schéma d'origine c'était apparemment
0...10uA, c'est l'ajout du potentiomètre qui à modifié cette valeur?
Hormis l'échelle y a t il autre chose à faire attention?
La sensibilité du détecteur dépend (outre l'isolation du capteur qui est aussi un facteur très important) de celle du vu-mètre utilisé.
100µA, qui est la valeur que j'ai utilisé, semble être un bon compromis.
Avec un 10µA, il sera extrèmement sensible (même trop), rendant très difficile l'équilibrage du pont (réglage de la position centrale) pendant un orage. Par contre, pour des expériences à l'intérieur (utilisé comme un électroscope de labo), un 10µA sera parfait.
Dans tous les cas choisir un vu-mètre de taille respectable, afin de faciliter la lecture des phénomènes de faibles amplitudes.
Pour donner un ordre d'idée de la sensibilité de mon détecteur, le corps d'un briquet tenu à 1,50m du capteur et effleuré avec le pouce fait dévier l'aiguille à pleine échelle.
Tenu debout devant le détecteur, le fait de frotter les pieds sur le sol fait osciller l'aiguille de +/- 2 divisions.
Souffler sur la boule vera dévier l'aiguille d'environ 1 division. Tout cela dépend bien sûr du degré hydrométrique de l'air environnant.
Pour conserver une sensibilité maximale lors d'une l'utilisation à l'extérieur, veiller à ce que le capteur (+ isolateur) soit toujours sec.
Enfin, pour le nettoyage, proscrire bien sûr tous les produits antistatiques !! :mrgreen:
particulier? 0...100uA? sur le schéma d'origine c'était apparemment
0...10uA, c'est l'ajout du potentiomètre qui à modifié cette valeur?
Hormis l'échelle y a t il autre chose à faire attention?
La sensibilité du détecteur dépend (outre l'isolation du capteur qui est aussi un facteur très important) de celle du vu-mètre utilisé.
100µA, qui est la valeur que j'ai utilisé, semble être un bon compromis.
Avec un 10µA, il sera extrèmement sensible (même trop), rendant très difficile l'équilibrage du pont (réglage de la position centrale) pendant un orage. Par contre, pour des expériences à l'intérieur (utilisé comme un électroscope de labo), un 10µA sera parfait.
Dans tous les cas choisir un vu-mètre de taille respectable, afin de faciliter la lecture des phénomènes de faibles amplitudes.
Pour donner un ordre d'idée de la sensibilité de mon détecteur, le corps d'un briquet tenu à 1,50m du capteur et effleuré avec le pouce fait dévier l'aiguille à pleine échelle.
Tenu debout devant le détecteur, le fait de frotter les pieds sur le sol fait osciller l'aiguille de +/- 2 divisions.
Souffler sur la boule vera dévier l'aiguille d'environ 1 division. Tout cela dépend bien sûr du degré hydrométrique de l'air environnant.
Pour conserver une sensibilité maximale lors d'une l'utilisation à l'extérieur, veiller à ce que le capteur (+ isolateur) soit toujours sec.
Enfin, pour le nettoyage, proscrire bien sûr tous les produits antistatiques !! :mrgreen:
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Walt L-Ceschia
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Une boule 8cm à vendre sur e-bay !
http://cgi.ebay.fr/Ancienne-boule-desca ... 7C294%3A50
et quelques isolateurs :
http://cgi.ebay.fr/LOT-ISOLATEUR-EN-POR ... 7C294%3A50
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Benjamin Tosi
- Ancien
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- Enregistré le : dim. juil. 30, 2006 22:21
- Localisation : Isère un jour .. Isère toujours
bonsoir
je vous cache pas que pour moi c'est un grand charabia
bref .. je le fais faire pas un ami qui gère les petites choses avec des petits courants électriques dedans
c'est en cours .. je vous ferais voir ce que ça donne ...
je compte utiliser un ancien boitier de signal CB que j'ai retrouvé ...
un grand MERCI en tout cas pour ce topic
je vous cache pas que pour moi c'est un grand charabia
bref .. je le fais faire pas un ami qui gère les petites choses avec des petits courants électriques dedans
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un grand MERCI en tout cas pour ce topic
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Walt L-Ceschia
- Fabricant cellule Lightning Sensor
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- Enregistré le : jeu. juin 14, 2007 00:08
- Localisation : Saône et Loire (71)
- Contact :
Bonsoir Benjiz !
Très heureux de voir que tu te lances toi aussi dans ce type de détection. Tiens-moi vite au courant de l'avancée de ta réalisation ! :D
Voici un pdf téléchargeable décrivant une amélioration de la version 1 du détecteur, par F9VX. L'ajout d'un deuxième potentiomètre permet le réglage du zéro du vu-mètre. Cette modification évite aussi à l'aiguille de dévier trop à gauche lorsque que l'alarme se déclenche.
http://ed40.ref-union.org/4081tech.pdf
Très heureux de voir que tu te lances toi aussi dans ce type de détection. Tiens-moi vite au courant de l'avancée de ta réalisation ! :D
Voici un pdf téléchargeable décrivant une amélioration de la version 1 du détecteur, par F9VX. L'ajout d'un deuxième potentiomètre permet le réglage du zéro du vu-mètre. Cette modification évite aussi à l'aiguille de dévier trop à gauche lorsque que l'alarme se déclenche.
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http://www.radio-cb-services.com
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Walt L-Ceschia
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Voici deux boutique E-bay proposant des boules en cuivre jaune (Pommeaux d'escaliers) neuves :
http://stores.shop.ebay.fr/fer-forge-fe ... QQ_armrsZ1
http://stores.shop.ebay.fr/Brocante-Col ... QQ_armrsZ1
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