Простой в изготовлении, но серьезный инструмент для мониторинга и прогнозирования погодных катаклизмов
Детекторы молний – это устройства, предназначенные для обнаружения ударов молнии. В этих детекторах используются различные технологии регистрации электромагнитных сигналов, такие как обнаружение радиочастот, изменений электрического поля, магнитного поля, оптические датчики, а также комбинированные системы.
 | |
| Рисунок 1. | Принципиальная схема детектора молний. |
На этот раз я расскажу вам, как сделать очень простой детектор молний (Рисунки 1 и 2), который с помощью персонального компьютера со звуковой картой и простой программы превращается в серьезный инструмент для мониторинга и прогнозирования погодных катаклизмов.
 | |
| Рисунок 2. | Схема детектора молний, собранная на макетной плате. |
Дальность действия этого устройства (Рисунок 3), в зависимости от силы удара и длины антенны, составляет до 100 км.
 | |
| Рисунок 3. | Детектор молний с графическим отображением на ПК. |
В программе для ПК мы получаем информацию о количестве грозовых явлений, а также об их интенсивности в виде графического отображения за последние десять минут. Если амплитуда и частота разрядов со временем увеличиваются, это почти наверняка означает приближение грозы.
Как я уже упоминал, устройство очень простое в сборке и состоит из следующих компонентов:
- Два n-p-n транзистора
- 6 диодов 1N4148
- Несколько резисторов и конденсаторов
- Приемная катушка (180 витков на ферритовом сердечнике диаметром 1 см и длиной 10 см)
- Телескопическая антенна от старого карманного радиоприемника.
А теперь давайте посмотрим, как устройство работает в реальных условиях.
Сначала необходимо подключить выход детектора к микрофонному входу звуковой карты, а затем запустить программу (Рисунок 4).
 | |
| Рисунок 4. | Графическое отображение грозовых явлений. |
Что касается приложения «SignalMeasure», оно было загружено с сайта G4JNT [1] и представляет собой монитор амплитуды звукового сигнала. Электронная схема преобразует сигнал молнии в звуковой сигнал, который затем отображается в приложении на ПК. В приложении можно настроить частоту дискретизации, и если она установлена равной 1 секунде, график показывает события последних 8 минут.
Сначала мы проверим устройство с помощью электрической зажигалки (Рисунок 5).
 | |
| Рисунок 5. | Проверка устройства с помощью электрической зажигалки. |
Это устройство чувствительно к магнитному полю. Для проверки этой функции я буду использовать устройство для PEMF-терапии, которое фактически является генератором пульсирующего магнитного поля (Рисунок 6).
 | |
| Рисунок 6. | Проверка устройства с помощью устройства для PEMF-терапии. |
Устройство также чувствительно к электростатическим зарядам. В качестве источника электростатического заряда я использовал электрическую мухобойку (Рисунок 7).
 | |
| Рисунок 7. | Проверка чувствительности к электростатическим зарядам. |
А теперь самое интересное – «поймать» молнию в реальном времени и посмотреть, как это отображается на экране. Я живу в Охриде, небольшом городке в Македонии, и во время первых испытаний устройства, когда разработка находилась на самой ранней стадии, в моем районе прошла довольно сильная гроза с электрическими разрядами, и графическое отображение этой грозы было просто прекрасным – с частыми пиками большой амплитуды. К сожалению, у меня нет записей того периода.
Если во время загрузки видео у меня сложатся «благоприятные условия», я сделаю новые записи, которыми и обновлю эту статью.
И, наконец, краткое заключение. Это действительно очень простое электронное устройство, оно не содержит каких-либо инноваций, и подобные детекторы я создавал уже много раз. Однако идея визуального отображения молний во времени с помощью звуковой карты ПК является новой. С помощью очень простого приложения для ПК, которое, по сути, является программой звукозаписи, мы превращаем это устройство в мощный инструмент для мониторинга и прогнозирования гроз, имеющий очень важное практическое применение, особенно в этот конкретный период глобального потепления.
Моим следующим проектом в этой области будет добавление к описанному устройству внутреннего АЦП Arduino и специального программного обеспечения для ПК с целью круглосуточного мониторинга электрических разрядов в окружающей среде.