ই-ফিল্ড মিল: 8 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

আপনি হয়তো ইতিমধ্যেই জানেন যে আমি যে কোনো ধরনের সেন্সর পরিমাপ অ্যাপ্লিকেশনে আসক্ত। আমি সর্বদা পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রের ওঠানামার সন্ধান করতে চেয়েছিলাম এবং আমি পৃথিবীর পরিবেষ্টিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পরিমাপ করে মুগ্ধ হয়েছি যা মেঘ এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠের মধ্যে চার্জ বিভাজন প্রক্রিয়া দ্বারা পরিচালিত হয়। পরিষ্কার আকাশ, বৃষ্টি বা বজ্রঝড়ের মতো ঘটনাগুলি আমাদের চারপাশের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপর নাটকীয় প্রভাব ফেলে এবং নতুন বৈজ্ঞানিক ফলাফল আমাদের দেখায় যে আমাদের স্বাস্থ্য আশেপাশের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপর অনেক বেশি নির্ভর করে।

সুতরাং, এই কারণেই আমি নিজেকে স্থির বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলির জন্য একটি উপযুক্ত পরিমাপের যন্ত্র বানাতে চেয়েছিলাম। ইতিমধ্যে একটি বেশ ভাল নকশা বিদ্যমান, যাকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র কলও বলা হয় যা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই যন্ত্রটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আবেশন নামক একটি প্রভাব ব্যবহার করে। এটি সর্বদা ঘটে যখন আপনি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে একটি পরিবাহী উপাদান প্রকাশ করছেন। ক্ষেত্রটি উপাদানগুলিতে মুক্ত ইলেকট্রনগুলিকে আকর্ষণ করে বা বিরত করে। যদি এটি স্থল (পৃথিবী সম্ভাব্য) এর সাথে সংযুক্ত থাকে তবে চার্জ ক্যারিয়ারগুলি উপাদানটির মধ্যে বা বাইরে প্রবাহিত হয়। মাটির সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়ার পরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি অদৃশ্য হয়ে গেলেও উপাদানটিতে একটি চার্জ থাকে। এই চার্জ একটি ভোল্টমিটার দিয়ে পরিমাপ করা যায়। এটি স্ট্যাটিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পরিমাপের নীতি।

কয়েক বছর আগে আমি ইন্টারনেটে পাওয়া পরিকল্পনা এবং পরিকল্পনা অনুসারে একটি ফিল্ড মিল তৈরি করেছি। প্রাথমিকভাবে এটি একটি রটার নিয়ে গঠিত যার উপর কোন ধরণের প্রোপেলার রয়েছে। প্রোপেলার হল ধাতু সেগমেন্টের একটি জোড়া সেট যা গ্রাউন্ডেড। রটার আবর্তিত প্লেটগুলির একটি সেটকে ঘুরিয়ে দেয় যা বৈদ্যুতিকভাবে আচ্ছাদিত এবং রটার দ্বারা আবৃত। প্রতিবার যখন তারা উদ্ভাসিত হয় পরিবেষ্টিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আবেশন চার্জ বাহকদের একটি প্রবাহের কারণ হয়। এই প্রবাহটি বিপরীত হয় যখন রটার আবার আবেশন প্লেটগুলিকে আবৃত করে। আপনি যা পান তা হল কম -বেশি সাইনোসয়েডাল কারেন্ট যা প্রশস্ততা মাপা ক্ষেত্রের শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে। এটিই প্রথম ত্রুটি। আপনি ক্ষেত্রের শক্তি দেখানো একটি স্ট্যাটিক ভোল্টেজ পান না কিন্তু একটি বিকল্প সিগন্যালের প্রশস্ততা নিতে হবে যা প্রথমে সংশোধন করতে হবে। দ্বিতীয় সমস্যাটি আরও বেশি ক্লান্তিকর। ফিল্ড মিলটি একটি অস্থির পরিবেশে বেশ ভালভাবে কাজ করে -চাঁদের অন্ধকার দিকে বলুন যখন আপনি পাওয়ার লাইন হাম থেকে দূরে থাকেন এবং এই সমস্ত প্রচুর বৈদ্যুতিক কুয়াশা যা আমাদের পরিবেশে সর্বত্র প্রবেশ করছে। বিশেষ করে 50Hz বা 60Hz পাওয়ার লাইন হুম কাঙ্ক্ষিত সিগন্যালে সরাসরি হস্তক্ষেপ করে। এই সমস্যা মোকাবেলা করার জন্য ফিল্ড মিলটি অন্য একটি এম্প্লিফায়ারের সাথে ইনডাকশন প্লেটের দ্বিতীয় সেট ব্যবহার করে যা 90 ° ফেজ শিফটের সাথে একই সংকেত নেয়। একটি অতিরিক্ত কর্মক্ষম পরিবর্ধক উভয় সংকেত একে অপরের থেকে বিয়োগ করা হয়। কারণ তারা পর্যায় থেকে বেরিয়ে গেছে কাঙ্ক্ষিত সংকেতের অবশিষ্টাংশ অবশিষ্ট থাকে এবং হস্তক্ষেপ, যা উভয় সংকেতের সমান, তাত্ত্বিকভাবে বাতিল করা হয়। এটি কতটা ভাল কাজ করে তা উভয় পরিমাপ সার্কিটের হস্তক্ষেপের সমতার উপর নির্ভর করে, এম্প্লিফায়ারের সিএমআরআর এবং প্রশ্নে যদি এম্প্লিফায়ার ওভারড্রাইভ হয় বা না হয়। যা পরিস্থিতি আরও অস্বস্তিকর করে তোলে তা হ'ল হস্তক্ষেপ থেকে মুক্তি পাওয়ার জন্য আপনি মোটামুটি হার্ডওয়্যারের পরিমাণ দ্বিগুণ করেছেন।

গত বছর আমার নিজের নকশা দিয়ে সেই সমস্যাগুলি কাটিয়ে ওঠার একটি ধারণা ছিল। এটি মেকানিকের উপর একটু বেশি কাজ কিন্তু ইলেকট্রনিক্সের প্রশ্নে সহজ। বরাবরের মতো এটি সম্পূর্ণ ডিভাইসের ধাপে ধাপে প্রতিলিপি নয়। আমি আপনাকে আমার ডিজাইনের কাজের নীতিগুলি দেখাব এবং আপনি এটি বিভিন্ন উপায়ে পরিবর্তন করতে পারেন এবং এটি আপনার নিজের প্রয়োজন অনুসারে তৈরি করতে পারেন। এটি কীভাবে তৈরি করবেন তা দেখানোর পরে আমি এটি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করব এবং আপনাকে আমার প্রথম পরিমাপের ফলাফল দেখাব।

যখন আমি এই ডিভাইসের জন্য ধারণা পেয়েছিলাম তখন আমি হাড়ের জন্য গর্বিত ছিলাম কিন্তু আপনি জানেন যে অহংকার কোন পতনের আগে। হ্যাঁ, এটা আমার নিজস্ব ধারণা ছিল। আমি এটি আমার নিজের উপর বিকাশ করেছি। কিন্তু বরাবরের মত আমার আগে কেউ ছিল। ক্যাপাসিটর প্রভাব ব্যবহার করে আনয়ন এবং পরিবর্ধনের মাধ্যমে চার্জ আলাদা করা গত 150 বছরে প্রায় প্রতিটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জেনারেটর ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়েছিল। সুতরাং আমার নকশা সম্পর্কে বিশেষ কিছু নেই যদিও আমি প্রথম যে দুর্বল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রগুলি পরিমাপের জন্য এই ধারণাগুলি প্রয়োগ করার কথা ভেবেছিলাম। আমি এখনও আশা করি একদিন আমি বিখ্যাত হব।

ধাপ 1: উপকরণ এবং সরঞ্জামগুলির তালিকা

নিচের তালিকাটি দেখাবে মোটামুটি কোন উপকরণ আপনার প্রয়োজন হবে। আপনি যতটা চান সেগুলি পরিবর্তন এবং সাজিয়ে নিতে পারেন।

• 4 মিমি পাতলা পাতলা কাঠের শীট
• কাঠের বীম 10x10 মিমি
• 8 মিমি অ্যালুমিনিয়াম টিউব
• 6 মিমি অ্যালুমিনিয়াম রড
• 8 মিমি প্লেক্সিগ্লাস রড
• 120x160mm একক পার্শ্ব তামা ধাতুপট্টাবৃত PCB
• পিতল বা তামার তার 0.2 মিমি
• 0.2 মিমি তামার শীটের একটি টুকরা
• ঝাল
• আঠা
• 3 মিমি স্ক্রু এবং বাদাম
• একটি 4 মিমি পরীক্ষার সকেট
• পরিবাহী রাবার টিউব (ভিতরের ব্যাস 2 মিমি) আমি আমাজন থেকে খনি পেয়েছি
• পরিকল্পিত অনুযায়ী ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশ (ডাউনলোড বিভাগ)
• একটি 68nF স্টাইরোফ্লেক্স ক্যাপাসিটর চার্জের জন্য সংগ্রাহক হিসাবে। আপনি ব্যাপকভাবে এই মান পরিবর্তন করতে পারেন।
• 6V ডিসির জন্য একটি ক্যাপস্টান মোটর। এগুলি মোটর যা বিশেষত ডিস্ক প্লেয়ার এবং টেপ রেকর্ডারগুলির জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। তাদের rpm নিয়ন্ত্রিত হয়! আপনি এখনও এবে তাদের খুঁজে পেতে পারেন।
• একটি 6V/1A পাওয়ার সাপ্লাই।

এইগুলি আপনার প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম

• তাতাল
• আপনার পিসি/নোটবুকে Arduino উন্নয়ন পরিবেশ
• ইউএসবি-এ থেকে বি ক্যাবল
• ফাইল বা একটি ভাল লেদ
• বৈদ্যুতিক ড্রিল
• ছোট বাজ দেখেছি বা হাত দেখেছি
• টুইজার
• তার কর্তনকারী

ধাপ 2: মেকানিক্স তৈরি করা

প্রথম ছবিতে আপনি দেখতে পারেন পুরো নকশাটি পাতলা পাতলা কাঠের 210mm x 140mm এর দুটি শীটের উপর ভিত্তি করে। তারা একে অপরের উপরে মাউন্ট করা হয়, কাঠের বিমের 4 টুকরা দ্বারা সংযুক্ত যা তাদের 50 মিমি দূরত্বে রাখে। উভয় শীট মধ্যে মোটর এবং তারের অন্তর্ভুক্ত করা হয়। মোটরটি দুটি এম 3 স্ক্রু দিয়ে মাউন্ট করা হয়েছে যা উপরের 3 মিমি গর্তে উপরের প্লাইউড শীট দিয়ে ড্রিল করা হয়েছে। পিসিবি উপাদান একটি শীট পরিবেষ্টিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিরুদ্ধে ieldাল হিসাবে কাজ করছে। এটি উপরের প্লাইউড শীটের উপরে 85 মিমি মাউন্ট করা হয়েছে এবং এর অভ্যন্তরীণ প্রান্তটি মোটর শ্যাফ্টের সমাপ্তি।

এই ডিভাইসের মূল উপাদান হল একটি ডিস্ক। এটি 110 মিমি ব্যাস এবং একক পার্শ্ব তামা লেপা PCB উপাদান দিয়ে তৈরি। আমি পিসিবি এর একটি বৃত্তাকার ডিস্ক কাটা একটি মিল ব্যবহার। আমি তামার আবরণকে চারটি অংশে কাটাতে একটি কল ব্যবহার করেছি যা বৈদ্যুতিকভাবে উত্তাপযুক্ত। ডিস্কের মাঝখানে একটি রিং কাটাও খুব গুরুত্বপূর্ণ যেখানে মোটর শাফ্টের মধ্য দিয়ে যাবে। অন্যথায় এটি বৈদ্যুতিকভাবে বিভাগগুলিকে গ্রাউন্ড করবে! আমার ল্যাথে আমি 6 মিমি অ্যালুমিনিয়াম রডের একটি ছোট টুকরো কাটলাম যাতে এটি নীচে একটি 3 মিমি ছিদ্র নিয়ে যায় যার মধ্যে দুটি আয়তক্ষেত্রাকার 2, 5 মিমি ছিদ্র থাকে যার মধ্যে এম 3 থ্রেড কাটা থাকে। অন্য প্রান্তে আমি একটি ছোট 3 মিমি খাদে ডিস্কের মাঝের গর্তে ফিট। অ্যাডাপ্টারটি তখন ডিস্কের নীচে সুপার-আঠালো ছিল। ডিস্ক সমাবেশটি তখন মোটর শ্যাফ্টে স্ক্রু করা যেতে পারে।

তারপর আপনি আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান দেখতে পাবেন। ডিস্কের মাপের একটি অংশ, 0, 2 মিমি তামার শীট দিয়ে তৈরি এই অংশটি পাতলা পাতলা কাঠের দুটি চাদরে মাউন্ট করা হয়েছে। যখন ডিস্কটি মাউন্ট করা হয় তখন এই সেগমেন্টটি ঘোরানো ডিস্কের নীচে খুব সংকীর্ণ। দূরত্ব মাত্র 1 মিমি। এই দূরত্ব যতটা সম্ভব ছোট রাখা গুরুত্বপূর্ণ!

পরবর্তী গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল গ্রাউন্ড হুইস্কার এবং চার্জ পিক-আপ। দুটোই অ্যালুমিনিয়াম টিউব এবং রড দিয়ে তৈরি করা হয়েছে যাতে থ্রেডগুলো কেটে সবগুলো একসাথে মাউন্ট করা যায়। আপনি এখানে যেকোনো ধরনের বৈচিত্র্য করতে পারেন। আপনি শুধু ডিস্ক পৃষ্ঠের উপর চলমান কিছু পরিবাহী প্রয়োজন। ঝাঁকুনির জন্য আমি অনেক উপকরণ চেষ্টা করেছি। তাদের অধিকাংশই কিছুক্ষণ পর ডিস্ক সেগমেন্টগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করছিল। অবশেষে আমি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিভাইস সম্পর্কে একটি বইতে একটি ইঙ্গিত পেয়েছি। পরিবাহী রাবার পাইপ ব্যবহার করুন! এটি তামার প্রলেপ ক্ষতি করে না এবং পরেন এবং পরেন …

গ্রাউন্ড হুইস্কারকে একটি অবস্থানে এমনভাবে স্থাপন করা হয় যে এটি যখন গ্রাউন্ড প্লেট উন্মোচন শুরু করে তখন এটি অন্তর্নিহিত ডিস্ক অংশের সাথে যোগাযোগ হারিয়ে ফেলে। চার্জ পিক-আপ এমনভাবে স্থাপন করা হয় যে এটি গ্রাউন্ড প্লেট থেকে সর্বাধিক দূরত্বের মাঝখানে সেগমেন্ট নেয়। দেখুন যে চার্জ পিক-আপ প্লেক্সিগ্লাস রডের একটি টুকরোতে মাউন্ট করা আছে। এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ আমাদের এখানে একটি ভাল অন্তরণ প্রয়োজন। অন্যথায় আমাদের চার্জ ক্ষতি হবে!

তারপর আপনি দেখতে পাবেন যে 4 মিমি পরীক্ষার সকেটটি সমাবেশের "বেসমেন্ট" এ স্থাপন করা হয়েছে। আমি এই সংযোগ প্রদান করেছি কারণ আমি নিশ্চিত ছিলাম না যে আমার প্রকৃত "গ্রাউন্ড" সংযোগের প্রয়োজন হবে কি না। স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে আমরা এত কম স্রোতের সাথে মোকাবিলা করছি যে যাইহোক আমাদের একটি অভ্যন্তরীণ গ্রাউন্ডিং আছে। কিন্তু ভবিষ্যতে হয়তো একটি পরীক্ষা সেটআপ হবে যেখানে আমাদের প্রয়োজন হতে পারে, কে জানে?

ধাপ 3: তারের

এখন আপনাকে বৈদ্যুতিকভাবে সবকিছু সংযুক্ত করতে হবে যাতে এটি সঠিকভাবে কাজ করে। নীচের অংশগুলি একসাথে পিতলের তার এবং ঝাল ব্যবহার করুন।

• 4 মিমি টেস্ট প্লাগ
• মাটি হুইস্কার
• ঢাল
• চার্জ এক ক্যাপাসিটর সংগ্রহ

চার্জ পিক-আপে ক্যাপাসিটরের ২ য় তারের সোল্ডার করুন।

ধাপ 4: ইলেকট্রনিক্স তৈরি করা

পারফোর্ডের একটি টুকরোতে ইলেকট্রনিক উপাদান রাখার জন্য পরিকল্পিতভাবে অনুসরণ করুন। আমি Arduino Uno এর সাথে সংযোগ করার জন্য বোর্ডের প্রান্তে পিন হেডারগুলি বিক্রি করেছি। সার্কিট অভিশপ্ত সহজ। সংগৃহীত চার্জটি ক্যাপাসিটরে তুলে নেওয়া হয় এবং একটি উচ্চ-প্রতিবন্ধক পরিবর্ধককে খাওয়ানো হয় যা সংকেতকে 100 দ্বারা বৃদ্ধি করে। আরডুইনো ডিস্ক মোটর চালু/বন্ধ করার জন্য একটি MOSFET ব্যবহার করা হয়।

ইলেকট্রনিক সার্কিটের ভার্চুয়াল গ্রাউন্ডের সাথে যান্ত্রিক সমাবেশের স্থলকে সংযুক্ত করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যেখানে R1/R2/C1/C2 মিলিত হয়! এটি চার্জ সংগ্রহ ক্যাপাসিটরের স্থলও। আপনি এই অধ্যায়ের শেষ ছবিতে এটি দেখতে পারেন,

ধাপ 5: সফটওয়্যার

সফটওয়্যার সম্পর্কে অনেক কিছু বলার নেই। এটা খুব সহজবোধ্য লেখা। অ্যাপ্লিকেশনটি সঠিকভাবে কনফিগার করার জন্য কিছু কমান্ড জানে। আপনি যদি আপনার সিস্টেমে Arduino IDE ইনস্টল করে থাকেন তবে আপনি arduino অ্যাক্সেস করতে পারেন কারণ আপনার ভার্চুয়াল কম্পোর্ট ড্রাইভার প্রয়োজন। তারপর আরডুইনো এবং আপনার পিসি/নোটবুকে একটি ইউএসবি কেবল প্লাগ করুন এবং 9600 বডস, কোন সমতা এবং 1 স্টপবিট এবং সিআর-এলএফ প্রবেশের সাথে এমুলেটেড কম্পোর্টের মাধ্যমে আরডুইনো সংযোগ করার জন্য HTerm এর মতো একটি টার্মিনাল প্রোগ্রাম ব্যবহার করুন।

• "setdate dd-mm-yy" আরডুইনো-এর সাথে সংযুক্ত আরটিসি-মডিউলের তারিখ নির্ধারণ করে
• "settime hh: mm: ss" আরটিউনির সাথে সংযুক্ত RTC- মডিউলের সময় নির্ধারণ করে
• "getdate" তারিখ এবং সময় প্রিন্ট করে
• "setintervall 10… 3600" 10s থেকে 1h সেকেন্ডের মধ্যে নমুনা ব্যবধান সেট করে
• "শুরু" আসন্ন পূর্ণ মিনিটে সিঙ্ক করার পরে পরিমাপ সেশন শুরু করে
• "সিঙ্ক" একই কাজ করে কিন্তু আসন্ন পূর্ণ ঘন্টার জন্য অপেক্ষা করে
• "স্টপ" পরিমাপ সেশন বন্ধ করে দেয়

"স্টার্ট" বা "সিঙ্ক" পাওয়ার পরে এবং সিঙ্ক্রোনাইজেশন স্টাফ করার পরে অ্যাপ্লিকেশনটি প্রথমে শূন্য-বিন্দু বা পক্ষপাত কোথায় তা দেখার জন্য একটি নমুনা নেয়। তারপরে এটি মোটরটি শুরু করে এবং আরপিএম স্থিতিশীল হওয়ার জন্য 8 সেকেন্ড অপেক্ষা করে। তারপর নমুনা নেওয়া হয়। সাধারণত একটি অ্যালগরিদম গড় সফ্টওয়্যার রয়েছে যা ত্রুটিগুলি এড়াতে গত 10 টি নমুনার উপর ক্রমাগত নমুনাগুলি গড় করে। পূর্বে গৃহীত শূন্য-মান এখন পরিমাপ থেকে বিয়োগ করা হয়েছে এবং পরিমাপের তারিখ এবং সময় সহ কম্পোর্টে পাঠানো ফলাফল। একটি পরিমাপ অধিবেশন একটি উদাহরণ এই মত দেখাচ্ছে:

03-10-18 11:00:08 -99

03-10-18 11:10:08 -95

03-10-18 11:20:08 -94

03-10-18 11:30:08 -102

03-10-18 11:40:08 -103

03-10-18 11:50:08 -101

03-10-18 12:00:08 -101

সুতরাং, পরিমাপগুলি অঙ্কে পরিমাপ করা শূন্য থেকে প্রতিফলন হিসাবে দেখানো হয় যা বৈদ্যুতিক প্রবাহের স্থানিক দিকের উপর নির্ভর করে ইতিবাচক আকরিক নেতিবাচক হতে পারে। অবশ্যই একটি কারণ আছে কেন আমি তারিখ, সময় এবং পরিমাপের মানগুলির কলামে ডেটা ফর্ম্যাট করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। বিখ্যাত "gnuplot" প্রোগ্রামের সাথে ডেটা কল্পনা করার জন্য এটি নিখুঁত বিন্যাস!

ধাপ 6: এটি কিভাবে কাজ করে

আমি শুধু আপনাকে বলেছি যে এই ডিভাইসের কাজের নীতি হল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আবেশন। তাহলে কিভাবে এটি বিস্তারিতভাবে কাজ করে? মুহূর্তের জন্য অনুমান করা যাক আমরা ডিস্কের সেই অংশগুলির মধ্যে একটি হব। আমরা একটি অবিচ্ছিন্ন গতিতে ক্রমাগত পরিবেষ্টিত হচ্ছে পরিবেষ্টিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এবং তারপর theালের সুরক্ষায় ফ্লাক্স থেকে আবার লুকিয়ে আছি। ভাবুন আমরা আসলে ছায়া থেকে মাঠে নামব। আমরা গ্রাউন্ডিং হুইস্কারের সাথে যোগাযোগ করব। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র আমাদের বিনামূল্যে ইলেকট্রনগুলির উপর কাজ করবে এবং বলুন যে ক্ষেত্র তাদের প্রতিহত করবে। কারণ আমরা স্থলভিত্তিক সেখানে আমাদের থেকে পালিয়ে ইলেকট্রন একটি পরিমাণ পৃথিবীতে বিলুপ্ত হবে।

হারানো মাটি

এখন, ডিস্কের বাঁক চলতে চলতে এক পর্যায়ে আমরা গ্রাউন্ড হুইস্কারের সাথে যোগাযোগ হারিয়ে ফেলব। এখন আর কোন চার্জ আমাদের কাছ থেকে পালাতে পারবে না কিন্তু ইতিমধ্যে চলে যাওয়া চার্জগুলির জন্য ফেরার পথও বন্ধ। তাই আমরা ইলেকট্রনের অভাব নিয়ে পিছিয়ে রয়েছি। যদি আমরা এটি পছন্দ করি বা না করি, আমাদের এখনই চার্জ করা হয়! এবং আমাদের চার্জ বৈদ্যুতিক প্রবাহের শক্তির সমানুপাতিক।

আমাদের কত চার্জ আছে?

যে সময় আমরা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এসেছি আমরা কিছু ইলেকট্রন হারিয়েছি। আমরা কতটুকু হারিয়েছি? ঠিক আছে, আমাদের হারিয়ে যাওয়া প্রতিটি ইলেকট্রনের সাথে আমাদের চার্জ বেড়ে গেছে। এই চার্জটি আমাদের এবং মাটির মধ্যে তার নিজস্ব একটি ক্রমবর্ধমান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই ক্ষেত্রটি পরিবেষ্টিত একের বিপরীত যা আনয়ন উৎপন্ন করে। সুতরাং ইলেকট্রনের ক্ষয় অবধি অব্যাহত থাকে যেখানে উভয় ক্ষেত্র সমান এবং একে অপরকে বাতিল করে দেয়! মাটির সাথে আমাদের যোগাযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যাওয়ার পরও আমাদের নিজস্ব বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র আছে যা গ্রাউন্ডেড প্লেটের বিপরীতে রয়েছে যা পৃথিবীর সম্ভাবনাময়। আপনি জানেন কিভাবে আমরা মাঝখানে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সহ দুটি পরিবাহী প্লেটকে কল করি? এটি একটি ক্যাপাসিটর! আমরা চার্জড ক্যাপাসিটরের অংশ।

আমরা এখন ক্যাপাসিটর!

আপনি একটি ক্যাপাসিটরের চার্জ এবং ভোল্টেজের মধ্যে সম্পর্ক জানেন? আমি আপনাকে বলি, এটি U = Q/C যেখানে U হল ভোল্টেজ, Q হল চার্জ এবং C ক্ষমতা। একটি ক্যাপাসিটরের ক্ষমতা তার প্লেটের দূরত্বের বিপরীত সমানুপাতিক! এর মানে হল বিস্তৃত দূরত্ব কম ক্ষমতা। এখন কি হবে যখন আমরা মাটিতে কোন যোগাযোগ ছাড়াই চাকা চালু রাখি? আমরা গ্রাউন্ড প্লেটের দূরত্ব বাড়িয়ে দিচ্ছি। যখন আমরা এটি করছি তখন আমাদের ক্ষমতা নাটকীয়ভাবে কমে যায়। এখন আবার দেখুন U = Q/C। যদি Q ধ্রুব থাকে এবং C হ্রাস পায় তাহলে কি হবে? হ্যাঁ, ভোল্টেজ বাড়ছে! এটি কেবল যান্ত্রিক উপায়ে প্রয়োগ করে ভোল্টেজ বাড়ানোর একটি খুব চতুর উপায়। আপনার এখানে অপারেশনাল এম্প্লিফায়ার, নয়েজ ফিল্টারিং এবং স্ট্যাটিস্টিক্যাল কম্পিউটিং এর দরকার নেই। এটি কেবল চতুর এবং সরল পদার্থবিজ্ঞান যা আমাদের সংকেতকে এমন একটি স্তরে উন্নীত করে যেখানে ইলেকট্রনিক্সের সাথে সংকেত প্রক্রিয়াকরণ একটি বিরক্তিকর কাজ হয়ে ওঠে। এই ডিভাইসের সমস্ত চালাকি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আবেশন এবং ক্যাপাসিটরের প্রভাবের উপর নির্ভর করে!

এর মানে কী?

কিন্তু আমরা ঠিক এইভাবে কি বৃদ্ধি করেছি? আমাদের কি এখন আরও ইলেকট্রন আছে? না! যাইহোক আমাদের কি আরো চার্জ আছে? না! আমরা যা বাড়িয়েছি তা হল ইলেকট্রনের শক্তি এবং এটিই আমাদের সহজ ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং কম ফিল্টারিং ব্যবহার করতে সক্ষম করে। এখন আমরা আমাদের গতিপথের এফেলে পৌঁছেছি এবং অবশেষে চার্জ পিক-আপ আমাদের শক্তিযুক্ত ইলেকট্রন নেয় এবং সেগুলিকে চার্জ কালেক্টর ক্যাপাসিটরে সংগ্রহ করে।

হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে অনাক্রম্যতা

যখন আপনি ভিডিওটি দেখেন তখন আপনি দেখতে পাবেন যে আমার বাড়িতে স্বাভাবিক হস্তক্ষেপ সত্ত্বেও ডিভাইসের আউটপুট সিগন্যাল স্থির এবং কার্যত শব্দমুক্ত। এটা কিভাবে সম্ভব? আচ্ছা আমি মনে করি কারণ সিগন্যাল এবং হস্তক্ষেপ ক্লাসিক ফিল্ড মিলের মতো এম্প্লিফায়ার পর্যন্ত আলাদাভাবে যাচ্ছে না। আমার নকশায় হস্তক্ষেপ সংগৃহীত চার্জকে প্রভাবিত করে ঠিক সেই মুহুর্ত থেকে যখন স্থল থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এর অর্থ হ'ল প্রতিটি নমুনা হস্তক্ষেপের দ্বারা কোনও না কোনওভাবে প্রভাবিত হয়। কিন্তু যেহেতু এই হস্তক্ষেপের কোন ডিসি কম্পোনেন্ট নেই যতদিন এটি প্রতিসমভাবে থাকে, হস্তক্ষেপের ফলাফল সর্বদা চার্জ কালেক্টর ক্যাপাসিটরের গড়-আউট হয়। পর্যাপ্ত ডিস্ক ঘুরিয়ে এবং চার্জ সংগ্রাহককে নমুনা খাওয়ানোর পরে হস্তক্ষেপের গড় শূন্য। আমার মনে হয় এটাই কৌশল!

ধাপ 7: পরীক্ষা

কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষা, ডিবাগিং এবং উন্নতির পরে আমি আমার অ্যাটিকে আমার পুরানো উইন-এক্সপি নোটবুক সহ ফিল্ড মিলটি ইনস্টল করেছি এবং একদিন আনুমানিকভাবে একটি পরীক্ষা চালানো হয়েছিল। ফলাফলগুলি gnuplot দিয়ে দৃশ্যমান করা হয়েছিল। সংযুক্ত ডেটা ফাইল "e-field-data.dat" এবং gnuplot কনফিগারেশন ফাইল "e-field.gp" দেখুন। ফলাফল দেখতে শুধু আপনার টার্গেট সিস্টেমে gnuplot শুরু করুন এবং প্রম্পটে টাইপ করুন> "e-field.gp" লোড করুন

ফলাফল দেখানো ছবি দেখুন। এটা বেশ লক্ষণীয়। আমি 2018-10-03 তারিখে পরিমাপ শুরু করেছিলাম যখন আমাদের ভাল আবহাওয়া এবং নীল আকাশ ছিল। দেখুন যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বেশ শক্তিশালী এবং নেতিবাচক ছিল, যখন আমাদের যত্ন নিতে হবে কারণ "নেতিবাচক" এবং কী "ইতিবাচক" বর্তমানে যুক্তিসঙ্গতভাবে নির্দিষ্ট নয়। বাস্তব পদার্থবিজ্ঞানের সাথে সামঞ্জস্য করতে আমাদের ডিভাইসের একটি ক্রমাঙ্কনের প্রয়োজন হবে। কিন্তু যাইহোক, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে পরিমাপ চক্রের মাধ্যমে ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাস পেয়েছে এবং আবহাওয়া খারাপ হতে শুরু করেছে এবং মেঘলা এবং বৃষ্টি হচ্ছে। আমি একরকম বিস্মিত হয়েছিলাম সেই ফলাফলগুলি সম্পর্কে কিন্তু এখনও এই পদার্থবিজ্ঞানের সাথে সম্পর্কযুক্ত কিনা তা পরীক্ষা করতে হবে।

এবার তোমার পালা. যান এবং আপনার নিজস্ব বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কল তৈরি করুন এবং আপনার নিজের অনুসন্ধানে আমাদের গ্রহের রহস্যগুলি অন্বেষণ করুন! আনন্দ কর!

ধাপ 8: ডেটা সংগ্রহ করা এবং ব্যাখ্যা করা

এখন যেহেতু সবকিছু (আশা করি) ঠিক কাজ করছে আপনার কিছু ডেটা সংগ্রহ করা উচিত। আমি ফিল্ড মিলের জন্য একটি নির্দিষ্ট জায়গা ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি। অন্যথায় তথ্য তুলনা করা কঠিন হবে। স্থানীয় ক্ষেত্রের প্যারামিটারগুলি স্থান থেকে অনেক পরিবর্তিত হতে পারে। আমি মিলটি কনফিগার করেছি যে এটি প্রতি ঘন্টায় একটি পরিমাপের মান নেয়। আমি মিলটি প্রায় 3 মাস চালাতে দিয়েছি। আপনি যদি নভেম্বর 2018, ডিসেম্বর 2018 এবং জানুয়ারী 2019 মাসের সংগৃহীত ডেটা উপস্থাপনকারী গ্রাফগুলি দেখেন, আপনি কিছু উল্লেখযোগ্য ফলাফল দেখতে পাবেন।

প্রথমে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে নভেম্বরে মাঠের শক্তি কেবলমাত্র ইতিবাচকভাবে নেতিবাচক রূপে পরিণত হয়েছিল মাসের শেষে। তাই আবহাওয়া অনুযায়ী সম্ভবত কিছু সাধারণ পরিবর্তন হয়েছে। সম্ভবত একটি যুক্তিসঙ্গত তাপমাত্রা হ্রাস ছিল। তারপর গড় সংকেত পরিমাপ চক্রের শেষ পর্যন্ত নেতিবাচক ছিল। দ্বিতীয় জিনিসটি হল যে সিগন্যাল গ্রাফে বেশ কয়েকটি স্পাইক রয়েছে যা দ্রুত ক্ষেত্রের পরিবর্তনগুলি নির্দেশ করে যা মাত্র কয়েক মিনিট স্থায়ী হয়। আমি মনে করি না যে বায়ুমণ্ডলের পরিবর্তনগুলি এর জন্য দায়ী। এমনকি স্থানীয় আবহাওয়ায় গ্যাস এবং অন্তর্ভুক্ত আয়নগুলির বিশাল ভর রয়েছে। এছাড়াও মেঘ এবং বৃষ্টি বা তুষার সাধারণত কয়েক মিনিটের মধ্যে পরিবর্তন হয় না। তাই আমি মনে করি মনুষ্যসৃষ্ট প্রভাব হয়তো এই আকস্মিক পরিবর্তনের কারণ হতে পারে। কিন্তু এটি ব্যাখ্যা করাও কঠিন। সমস্ত পাওয়ার লাইনের উৎস শুধুমাত্র এসি-ভোল্টেজ প্রদান করে। আমি যে ডিসি-পরিবর্তনগুলি দেখেছি তার জন্য এটি গণনা করা হয় না। আমার সন্দেহ হয় যে আমার ফ্ল্যাটের সামনের রাস্তার অ্যাসফল্টের উপর দিয়ে যাওয়া গাড়ির দ্বারা কিছু বৈদ্যুতিক চার্জ প্রক্রিয়া থাকতে পারে। বায়ু দ্বারা ধুলো বহন করা এবং আমার বাড়ির মুখের সাথে যোগাযোগের কারণে চার্জ প্রক্রিয়াগুলিও চিন্তা করা যেতে পারে।