Värähtelytaajuuden mittausta
Teslamuuntajan värähtelytaajuutta voidaan tutkia oskilloskoopilla. Skooppi ei kestä piirissä esiintyviä jännitteitä, joten sitä ei voi siihen suoraan kytkeä. Taajuus voidaan kuitenkin mitata joko suoraan ilmasta muuntajan läheltä yksinkertaisesti kytkemällä skoopin mittapää silmukaksi, jolloin se toimii ikään kuin antennina. Tai kuten tässä, mittapään silmukka on laitettu hilakäämin toisen johtimen ympärille, jolloin se mittaa pääasiassa hilakäämin virtaa, ikään kuin virtamuuntaja.
Koska putkiteslamuuntaja hyödyntää käyttöjännitteestä vain negatiivisen puoliaallon, värähtelytaajuus muodostaa tällaisia purskeita 50 kpl sekunnissa. Yhden purskeen pituus on 10 ms, samoin purskeiden välinen lepoaika.
Suurentamalla yhtä pursketta nähdään taajuuden aaltomuoto ja taajuus tarkemmin. Tässä skoopin piirtämä käyrä, jossa yhden värähtelyjakson aika on 2,87 μs. Aaltomuoto on sen verran selkeä, että skooppi laskee taajuudenkin oikein: 347,2 kHz.
Muutamien kokeilujen jälkeen osoittautui, että muuntaja toimii paremmin pienemmällä elektrodilla kuin 15 cm pallolla, joka siinä alun perin oli. Tässä pallo korvattuna tonnikalapurkilla, jossa purkauspisteenä on pätkä kupariputkea ja -lankaa.
Tällä tavalla systeemin värähtelytaajuuskin kasvoi, koska toision kapasitanssi pieneni ja koko systeemi on nyt selvästi paremmin vireessä kuin pallon kanssa. Viiden jakson aika on 12,4 μs, josta laskemme yhden jakson ajaksi 2,48 μs, eli 0,00000248 s.
Tästä saadaan laskettua taajuus: 1 / 0,00000248 = 403222 Hz, minkä skooppi jälleen tunnisti oikein: 403 kHz.
Ferriittirenkaasta voidaan tehdä virtamuuntaja kiertämällä sen ympärille teslamuuntajalle menevä toinen 230V johtimista (sininen), sekä toinen erillinen johdin (musta), johon kytketään skoopin mittapää.
Kun skoopin ensimmäiseen kanavaan kytketään jännite, toiseen tämä virtamuuntaja, saadaan kuva, jossa nähdään verkkovirran 50 Hz taajuus sekä putkiteslamuuntajan ottama virta verkkovirran negatiivisen puoliaallon aikana.
Viraan suuruuden mittaamiseksi pikaisesti valmistamamme mittamuuntaja pitäisi kalibroida, mutta ehkä joku toinen kerta. Pihtimittaria tässä ei voi käyttää, koska se sekoaa täysin teslamuuntajan RF-kentässä.
Tässä vielä pikainen video uuden pienemmän ternimaalin kanssa. Kaikki häiriöt kuvassa johtuvat laitteen tuottamasta radiotaajuisesta häiriösäteilystä, joka sotkee puhelimen toimintaa. Kosketusnäyttö ei esim. toimi lainkaan ihan laitteen lähellä, minkä lisäksi kuvassa on raitoja eikä tarkennus tahdo pysyä kohdallaan.
Koska putkiteslamuuntaja hyödyntää käyttöjännitteestä vain negatiivisen puoliaallon, värähtelytaajuus muodostaa tällaisia purskeita 50 kpl sekunnissa. Yhden purskeen pituus on 10 ms, samoin purskeiden välinen lepoaika.
Suurentamalla yhtä pursketta nähdään taajuuden aaltomuoto ja taajuus tarkemmin. Tässä skoopin piirtämä käyrä, jossa yhden värähtelyjakson aika on 2,87 μs. Aaltomuoto on sen verran selkeä, että skooppi laskee taajuudenkin oikein: 347,2 kHz.
Muutamien kokeilujen jälkeen osoittautui, että muuntaja toimii paremmin pienemmällä elektrodilla kuin 15 cm pallolla, joka siinä alun perin oli. Tässä pallo korvattuna tonnikalapurkilla, jossa purkauspisteenä on pätkä kupariputkea ja -lankaa.
Tällä tavalla systeemin värähtelytaajuuskin kasvoi, koska toision kapasitanssi pieneni ja koko systeemi on nyt selvästi paremmin vireessä kuin pallon kanssa. Viiden jakson aika on 12,4 μs, josta laskemme yhden jakson ajaksi 2,48 μs, eli 0,00000248 s.
Tästä saadaan laskettua taajuus: 1 / 0,00000248 = 403222 Hz, minkä skooppi jälleen tunnisti oikein: 403 kHz.
Ferriittirenkaasta voidaan tehdä virtamuuntaja kiertämällä sen ympärille teslamuuntajalle menevä toinen 230V johtimista (sininen), sekä toinen erillinen johdin (musta), johon kytketään skoopin mittapää.
Kun skoopin ensimmäiseen kanavaan kytketään jännite, toiseen tämä virtamuuntaja, saadaan kuva, jossa nähdään verkkovirran 50 Hz taajuus sekä putkiteslamuuntajan ottama virta verkkovirran negatiivisen puoliaallon aikana.
Viraan suuruuden mittaamiseksi pikaisesti valmistamamme mittamuuntaja pitäisi kalibroida, mutta ehkä joku toinen kerta. Pihtimittaria tässä ei voi käyttää, koska se sekoaa täysin teslamuuntajan RF-kentässä.
Tässä vielä pikainen video uuden pienemmän ternimaalin kanssa. Kaikki häiriöt kuvassa johtuvat laitteen tuottamasta radiotaajuisesta häiriösäteilystä, joka sotkee puhelimen toimintaa. Kosketusnäyttö ei esim. toimi lainkaan ihan laitteen lähellä, minkä lisäksi kuvassa on raitoja eikä tarkennus tahdo pysyä kohdallaan.
Kommentit
Lähetä kommentti