Шар с молниями внутри своими руками

Плазменный шар – это красивая декоративная лампа, которая может стать замечательной частью интерьера любого помещения. Этот светильник дает обширное пространство для творчества, создания дизайна всех видов. Плазменные шары на сегодняшний день имеются в продаже в большом количестве, и таким чудом уже будет трудно кого-то удивить. Однако можно попробовать изготовить данную красоту и своими руками.

Необходимые материалы

Чтобы создать такую сферу собственноручно, нужно подготовить:

• первоначальный плазменный шар;
• АБС трубу;
• бывший автомат выпуска резинок;
• силикон;
• МДФ;
• паяльник;
• провода;
• острый нож;
• акриловые палочки;
• горячий клей;
• вакуумный автомобильный шланг;
• винты;
• мелкую наждачную бумагу;
• сверла;
• карандаш;
• термоусадочную муфту;
• дрель.

  

Как сделать плазменный шар

Процесс работы будет состоять из нескольких шагов.

1. Придерживаясь техники безопасности, необходимо снять стеклянный шар с основы игрушки, делая это очень осторожно, потому что идущих через нее проводов практически нет, а заряд – очень сильный. Следует разобрать еще и центр шара. Плату нужно открутить и отложить в сторонку, она будет нужна чуть позднее.

Если отсутствует определенный навык работы с электроприборами, тогда следовать данному уроку нежелательно, так как это грозит тяжелым исходом и ранами на теле.

2. Далее понадобится улучшить устройство автомата по выдаче резинок. Для этого потребуется вырезать из МДФ идентичную диаметру основу.

При демонтаже опоры плазменного шара нужно обратить внимание на присутствие вентиляционных дырочек. Они должны быть для отведения тепла. Плата также немного приподнимается, чтобы предоставить свободное передвижение воздуха, но никак не крепится к самому низу.

3. Плазменный шар своими руками можно мастерить дальше. Теперь нужно приложить пластиковую основу базы к готовой части МДФ, наметив места щелей для вентиляции и точки прикрепления болтов.

4. Следует просверлить отверстия вентилирования, не делая их сквозными для крепежных болтов, создать вырезы для провода, выключателя и зашкурить МДФ.

5. Далее необходимо закрепить плату, зафиксировав ее на ступень выше с помощью акриловых палочек для мороженого, и припаять ее к кабелю.

6. К плате еще требуется припаять термоусадочную муфту и проводки, которые будут контактировать с шаром. Чтобы провести их, понадобится прорезь в самом аппарате. Для этого через автомат проходит подходящего диаметра вакуумный автомобильный провод. В него вставляется муфта со шнуром, и все это наполняется силиконом.

7. Намазав стороны МДФ горячим клеем, осторожно вытяните проводок сквозь отверстие аппарата. МДФ следует приклеить к центру автомата.

8. Теперь из АБС-трубы необходимо вырезать маленькую подкладку, смазать ее силиконом и положить в середину внешней части установки. Затем следует собрать игрушку, проконтролировать, попала ли она в гнездо. Теперь можно посмотреть, как выглядит схема плазменного шара.

Шар с молниями

Электроника такой игрушки довольно несложная – это полумост на микросхеме. В работе трансформатора применяется строчник ТВС-110 ПЦ-115 с ординарными обмотками.

Плазменный шар с молниями является зарядом тока, который должен постоянно откуда-то выходить и куда-то течь, чтобы сформировывался закрытый контур. Сам ток протекает сквозь сосуд сферы и идет в почву. Для того чтобы энергию брать из земли, лучше всего применять заземление. Идеально будет сделать его собственноручно, так как в реальном мире оно не всегда доступно.

Не опасно ли такое занятие?

Для самого заземления используются конденсаторы C1, C2, имеющие гораздо меньший импеданс (сопротивление), нежели теплообменник «шар-земля». Один из проводков в розетке постоянно связан с грунтом. Но, не зная, какой точно из них соединяется, приходится применять сразу оба.

И сразу встает немаловажный вопрос: не ударит ли током, если прикоснуться к шару? Ведь сфера и ее молнии остаются соединенными с розеткой. Или, например, любой из конденсаторов поломается? Есть ответ: конденсатор емкостью 2.2 нФ никак не может пропустить сквозь себя электричество в таком количестве, которое бы навредило человеку. Плазменный шар будет иметь конденсаторы с символом Y2, которые нелегко вывести из строя. Они также стопроцентно разомкнут цепочку, если пойдет какое-то нарушение.

Вторая часть схемы была соединена с резистором энергии микросхемы R2. Схема работает постоянно при максимальном импедансе нормальной линии 180 кОм. Если стримеры будут мигать, тогда можно будет уменьшить такое сопротивление.

Конструкция плазменного шара

В качестве первичной обвивки лучше использовать выводы 9, 12 строчника ТВС-110 ПЦ15. Оранжевый проводок соединен с виртуальным заземлением, синий — с высоковольтным, а фиолетовый и белый провода – с первичным.

Рабочая частота полумоста должна равняться 30 кГц – это будет экономить электроэнергию. Чтобы напряжение на выходе было большим, строчник должен действовать в резонансе, который подбирается конденсатором С9. И его лучше выставить на напряжение не менее 620 В. Выбирать резонанс можно аналогично и частотой. Но если изменится рабочая частота, тогда и повысится энергопотребление, и схема может выйти из строя.

Некоторые хитрости

Плазменный шар имеет механику, которая также является несложной. В качестве корпуса идет редуктор от вентиляции. Все узелки удерживаются на трении. Чтобы фанерка не влезала дальше, чем требуется, можно приклеить деревянные палочки-ограничители, провод питания посадить на скобы и залить термоклеем.

С колбой пришлось чуть-чуть схитрить, так как ей в обязательном порядке необходима металлическая наружность снизу. Просто молнии могут начать бить сугубо вниз. Поверхность из металла имеет такой же резерв, что и молнии, она их просто отталкивает. Конечно, эта плоскость должна соединяться высоковольтным проводом.

Чтобы колба держалась, следует вырезать деревянную окружность, которая достаточно крепко заходит в сам корпус и не нуждается в специальном креплении.

После монтирования можно засовывать вилку в розетку. Должен получиться великолепный плазменный шар!

Adblock
detector

Фотометрическая схема измерения светового потока

Измерение светового потока производится на установке, схема которой указана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Фотометрическая схема измерения светового потока

1. В качестве интегратора используют светомерный шар, внутренняя поверхность которого выкрашена белой матовой краской.

2. Размер светомерного шара соответствует размеру измеряемой лампы и обеспечивает постоянную для измерений температуру внутри шара.

Диаметр составляет не менее шестикратного значения общей длины ламп (без цоколя), а для трубчатых – не менее 1,5-кратного значения обшей длины.

3. Фотометрическое отверстие светомерного шара не превышает 0,1 диаметра шара.

При измерениях дамп различных габаритных размеров величина экрана должна быть рассчитана исходя из наибольших размеров ламп.

6. При необходимости проведения измерений повышенной точности, для устранения влияния приспособлений, находящихся в шаре, на результат измерений внутри шара устанавливается вспомогательная лампа накаливания, расположенная на противоположной стороне от

фотометрического отверстия. Перед этой лампой должен устанавливаться непрозрачный экран, предотвращающий попадание ее излучения на измеряемую или светоизмерительную лампу. Вспомогательная лампа должна обладать устойчивыми электрическими и световыми параметрами.

Приспособления для установки и включения ламп, экраны, их поддержка, находящиеся внутри шара, должны быть выкрашены той же краской, что и вся внутренняя поверхность светомерного шара. Расположение этих приспособлений во время измерений не должно меняться.

2 Выполнение работы

Результаты измерений занесем в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты измерений

Световая отдача ЛЛ в 5 раза больше чем световая отдача ЛН.

Вывод

В ходе проделанной мною работы, я научилася проводить измерение светового потока, изучил конструкцию светомерного шара и принцип проведения измерений светового потока с помощью светомерного шара, экспериментально доказал что световая отдача ЛЛ больше чем ЛН.

Источник

Плазменный шар из лампочки своими руками

Для изготовления подобной игрушки, которая несомненно украсит ваш интерьер, нам понадобится:
1) Стандартная лампа накаливания,которая и станет «плазменным шаром».
2) Адаптер питания на 12 вольт и 5 ампер.
3) Мощный транзистор вроде КТ-927 или аналогичный. Главное, чтобы коэффициент мощности и усиления не уступал.
4) Так же в можно работать с трансформатором от ТВС-110 Л6 или ТВС-110 ЛА, их можно получить из старых ламповых телевизоров, или поискать в магазине радиодеталей. Они будут использованы для изготовления источника высокого напряжения для питания собственно лампы.

Кстати, изготовленный на базе этих трансформаторов источник, возможен к использованию, как для генерации тока высокого напряжения для «плазменного шара», но так же пригодится для демонстрации иных великолепных экспериментов с током: коронные и дуговые разряды, лампа дневного света зажигающаяся в руках, лестница Иакова и многих других.

Необходимо помнить о мерах предосторожности при работе с электрическим током. Перед началом работ по созданию этого приспособления, автор рекомендует всем ознакомиться с техникой безопасности.

Для начала приступим к изготовлению генератора высокого напряжения. Главным элементом будет служить трансформатор выходной строчный,он же ТВС-110 ЛА. Ниже будет приведена схема, следуя которой, автор добился напряжения примерно 90 кВ, отличную мощность, а так же надежность.

Трансформатор ТВС нуждается в переделке под наши нужды. Необходимо снять обмотку и установить заново,но с меньшим количеством витков. Намотка витков для ТВС должна быть примерно 1-2 = 5 витков, 3-4 = 25 витков проволоки,диаметр которой равен 1мм. Но весь подбор идет сугубо экспериментальным путем, так как все зависит как от модели транзистора, так и от состояния обмотки.

Собственно в сборе схема будет выглядеть примерно таким образом:

Собственно собрав этот источник высокого напряжения и подключив через выход модернизированного трансформатора к нему лампу накаливания,мы получим «Плазменный шар», который и хотели собрать.

Внизу представлена картинка, где вы можете увидеть разряд в лампе накаливания, электродами которому служат палец и внутренняя спираль лампы. Стоит заметить, что атмосфера лампы наполнена газом агроном под низким давлением.

Источник

Шар с молниями внутри – как сделать плазменную лампу Тесла

Вы когда-нибудь видели плазменную лампу? А может хотели собрать свой собственный шар с молниями внутри? В этой инструкции я покажу вам, как сделать лампу тесла из обычной лампочки!

Прежде чем мы создадим этот проект, я должен предупредить вас о безопасности.

Вы были предупреждены.

Шаг 1: Методы: 1 и 2

Есть два способа сделать плазма лампу. Оба используют трансформаторы обратного хода переменного тока, но используют разные драйверы. Это важно знать, потому что вы будете создавать драйвер самостоятельно и должны выбрать свой метод, основываясь на нескольких факторах.

Метод 1 использует таймер 555 для включения и выключения мосфета. В нём используется меньше компонентов и его легче собрать.

Метод 2 использует чип TL494, который можно купить онлайн. Этот метод более сложный, но он дает вам больше контроля над схемой и позволяет даже вводить аудио.

Для начинающих я рекомендую метод 1, потому что в нём легче получить желаемую частоту. Если вы используете правильные компоненты, то частота установлена на безопасное значение. Это важно, потому что, если частота слишком низкая, вы словите неприятный шок. В конце этой инструкции я покажу 2 видео, в которых рассказывается, как настроить драйвер так, чтобы дуги были безопасны в работе.

Шаг 2: Метод 1: компоненты

Чтобы сделать лампу Tesla, нам нужен высокочастотный источник питания переменного тока. Также будет хорошо, если частоту можно будет регулировать для улучшения дуги. Мы будем делать наш собственный трансформатор обратного хода. Однако этот шаг можно пропустить, если у вас есть трансформатор обратной связи переменного тока.

Как видите, в этом проекте есть разные шаги. Я предполагаю, что у вас нет обратноходового преобразователя переменного тока. Преобразователи от современных телевизоров, компьютерных мониторов и других устройств — для постоянного тока, потому в них встроен внутренний диод, который выпрямляет импульс обратного хода. Если вы можете найти портативный мини телевизор, скорее всего, вы найдёте вариант AC, и сможете использовать его. Но самое интересное в этом проекте — это намотка собственного трансформатора, поэтому я проведу вас по всем шагам.

Шаг 3: Собираем драйвер

Здесь особо нечего сказать. Просто убедитесь, что вы правильно установили соединения на чипе 555. Пока не беспокойтесь о подключении первичной обмотки, мы вернемся к этому после сборки трансформатора.

Шаг 4: Метод 2: компоненты

Чтобы сделать плазменный шар, нам нужен высокочастотный источник питания переменного тока. Также будет нужно, чтобы частота была настраиваемой, чтобы получить лучшую дугу и самый чистый звук. Мы будем делать наш собственный трансформатор обратного хода.

Как видите, у этого метода много дополнительных частей. Другим недостатком является то, что большинство самодельных преобразователей, которые я пробовал, не работают с этой схемой. Но если вы все же хотите попробовать сделать самодельный преобразователь, переходите к следующему шагу.

Шаг 5: Создаём преобразователь

Что такое обратноходовой трансформатор?

Обратноходовой трансформатор — это трансформатор, который можно найти в ЭЛТ-мониторах и телевизорах. Он используется для создания высокого напряжения и генерирования электронного луча для проецирования изображений на экран. Вы можете легко выпаять такой из телевизора или ЭЛТ-монитора при помощи паяльной лампы.

Посмотрите на обратноходовой трансформатор, который у вас на руках. Вам нужно получить ферритовый сердечник. Ферритовый сердечник — это оголенный стержень феррита, который соединяется внутри с трансформатором. Для этого попробуйте несколько раз ударить по ферритовому сердечнику резиновым молотком. Если это не поможет, погрузите трансформатор в горячую воду и попытайтесь ослабить лак, удерживающий сердечник на месте. Как только вы сможете покачивать сердечник, попробуйте удалить металлическую скобу, которая удерживает его на месте. Как только это будет сделано, две части сердечника должны выпасть из трансформатора.

Вы на полпути! Далее, посмотрите, насколько большой ваш сердечник. Самые большие сердечники обычно находятся в больших телевизорах, но я использовал самое маленькое ядро, которое смог найти, чтобы сэкономить место. Мы ищем вариант примерно на 10000 вольт.

Затем возьмите картонную карточку и загните ее в трубку, которая может поместиться вокруг цилиндрической стороны вашего сердечника.

Я нарисовал диаграмму, чтобы всё было наглядно.

Затем начните наматывать проволоку 30 калибра вокруг трубки. Начните намотку на расстоянии примерно 1,5 см от края бумаги, потому что намотка, расположенная слишком близко к сердечнику, приведет к дуге. Обмотайте провод вокруг трубки, убедившись, что мотки плотно прилегают друг к другу и не перекрываются. Наматывайте, пока вы не достигнете 1,5 см до конца бумаги. Затем поместите кусок изоленты поверх края обмотки. Оберните обмотку большим количеством тефлоновой ленты и накройте ее слоем изоленты.

Затем начните наматывать второй слой поверх предыдущего. Обмотайте примерно на 5 оборотов меньше, остановитесь, закройте тефлоном и изолентой и запустите новый слой, который намотайте поверх предыдущей намотки. Делайте это до тех пор, пока у вас не останется места. На последней обмотке заклейте всю вторичную ленту большим количеством изоленты.

Для первичной обмотки сделайте 7 витков проводом 22 калибра вокруг другой стороны сердечника. Готово!

Шаг 6: Тестирование трансформатора и его подготовка

Подсоедините трансформатор к схеме и проверьте его. Возьмите карандаш с проволокой, прикрепленной к нему. Подсоедините один конец провода к одному концу вторичной обмотки. Затем подключите источник питания 12-24 В к входу драйвера. Встряхните его.

Если вы слышите шум, значит, он работает. Медленно соедините вторичные провода вместе, используя карандаш. Фиолетовая электрическая дуга должна прыгать с одного конца на другой. Если всё так, то попробуйте отрегулировать 22к потенциометр, чтобы изменить частоту и получить тихую толстую дугу.

Если у вас не получилось, то есть несколько вещей, которые могут пойти не так:

Ваша вторичная катушка дает внутреннюю дугу. Вы должны перемотать вторичную катушку и использовать больше изоляции.

Работает и внезапно останавливается:

Ничего не происходит при включении драйвера. Возможно, вы неправильно прочитали схему. Проверьте все соединения.

Если вы слышите шум, значит, все работает. Медленно соедините вторичные провода вместе, используя карандаш. Фиолетовая электрическая дуга должна прыгать с одного конца на другой. Если всё так, попробуйте отрегулировать оба потенциометра, чтобы изменить частоту и рабочий цикл. Попробуй получить тихую толстую дугу. При желании вы можете подключить музыкальный проигрыватель к аудиоразъему и проверить, будет ли дуга воспроизводить музыку. Если все это произойдет, то поздравляю! Вы почти закончили.

Если это не так, то есть несколько вещей, которые могут пойти не так.

Дополнительное вощение

Эта часть довольно крута. Если вы используете мелки для воска, снимите бумагу со всех мелков. Возьмите старую банку, например, консервную, и поместите мелки в неё. Поместите банку на очень слабый огонь на плиту. Растопите воск полностью. Затем возьмите кусочек алюминиевой фольги и создайте форму для вашего обратноходового трансформатора.

Попытайтесь сделать коробку, в которую поместится трансформатор. Поместите его в форму так, чтобы вторичный и первичный провода торчали вверх. Затем медленно вылейте воск на трансформатор, пока он не будет полностью погружен. Покачайте форму немного, чтобы воск просочился в отверстия в трансформаторе. Дайте коробке полежать одну ночь, чтобы всё остыло.

Когда вы вернетесь на следующий день, снимите фольгу. Вы получите блок воска с 4 торчащими проводами. Это должно помочь вашему трансформатору работать дольше и предотвратить дуги.

Шаг 7: Включаем!

Поместите металлическое основание вашей лампочки на высоковольтные выходы вашего трансформатора и включите его!
Пожалуйста, посмотрите это видео, которое поможет вам с настройкой и эксплуатацией плазменного шара:

И помните, что высокое напряжение может быть смертельным, если работать с ним неправильно. Будьте осторожны и веселой вам сборки!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Фотометрический шар: сбор и равномерное распределение света

Автор: Мария Жукова

Фотометрический шар: сбор и равномерное распределение света

Функцией фотометрического шара является пространственная интеграция лучистого потока (света). Однако, прежде чем оптимизировать конструкцию шара для конкретного приложения, важно понять, как он работает. Концепция фотометрического шара возникает на принципах радиационного обмена внутри оболочки диффузных поверхностей. Хотя общая теория может быть сложной, ее легко понять.

Смысл концепции: обмен излучения между двумя областями на интегрирующих поверхностях не зависит от угла обзора и расстояния между поверхностями. Поэтому доля потока, получаемого любой точкой на стенке шара, одинакова для любой другой точки излучения на стенке шара.

Энергетическая яркость шара

Свет, падающий на диффузную поверхность, создает мнимый источник света посредством отражения. Свет, исходящий от поверхности, лучше всего описывается его энергетической яркостью, плотностью потока в единицу телесного угла. Энергетическая яркость — важный технический параметр, поскольку он может прогнозировать объем оптического потока, который может быть собран оптической системой, которая «оценивает» освещенную поверхность.

Для фотометрического шара, выражение для энергетической яркости учитывает свет, вошедший в шар, отражательную способность стенок шара, площадь поверхности шара, многократные отражения света от поверхностей, свет, который поступает в шар и выходит из него через отверстие (окошко). Свет, вошедший в шар, почти идеально рассеивается путем первоначального отражения. Часть света, выходящего из поверхности, поступает на другую поверхность и диффузно отражается и так далее. Этот лучистый обмен происходит снова и снова, пока он не будет пространственно интегрирован. Обмен в n-отражениях полного потока, падающего на всю поверхность шара, можно моделировать как степенной ряд и свести к простому уравнению энергетической яркости:

где Φ — свет, вошедший в шар, A_s — площадь стенки шара, p — отражательная способность шара, а f –доля площади отверстия. Упрощенное уравнение энергетической яркости можно использовать для моделирования оптической эффективности при измерениях света и светодиодов. К ним относятся измерение оптического затухания лазерной характеристики, потока в волокне или на поверхности детектора, установленного на шаре, облучения ПЗС-устройства, не создающего изображения или любого из многих радиометрических параметров, для измерения которых нужен фотометрический шар.

Коэффициент усиления шара

Уравнение энергетической светимости нарочно делится на две части. Первая приближенно равна энергетической яркости диффузной поверхности. Вторая — безразмерная величина, которую можно назвать коэффициентом усиления шара.

Коэффициент усиления шара учитывает увеличение энергетической яркости из-за множественных отражений. На рисунке 1 показана величина коэффициента усиления шара и его сильная зависимость как от доли отверстия, так и от отражательной способности поверхности шара.

Рисунок 1. Величина коэффициента умножения шара зависит как от доли отверстия (f), так и от отражающей способности поверхности шара.

Упрощенный интуитивный подход к прогнозированию плотности потока внутри фотометрического шара может заключаться в простом делении входного потока на общую площадь поверхности шара. Однако эффект коэффициента умножения шара заключается в том, энергетическая яркость фотометрической сфера по крайней мере на порядок превышает результат, полученный по простому методу. Удобное эмпирическое правило состоит в том, что для большинства реальных фотометрических шаров (0,94

Пространственное интегрирование

Точный анализ распределения спектральной яркости внутри реального фотометрического шара зависит от распределения падающего потока, геометрии конструкции шара и функций распределения отражения для покрытия сферы, а также поверхностей всех устройств, установленных у отверстия или внутри шара. Рекомендации по проектированию оптимальных пространственных характеристик основаны на максимизации как отражательной способности покрытия, так и диаметра сферы относительно требуемых отверстий и системных устройств. Влияние коэффициента отражения и доли отверстия на пространственную интеграцию можно проиллюстрировать, рассмотрев количество отражений, необходимых для достижения полного потока, падающего на поверхность сферы. Энергетическую яркость, создаваемую после n-отражений, можно сравнить со стационарным состоянием.

Поскольку фотометрический шар чаще всего используется в стационарном состоянии, большее количество отражений создает стационарную энергетическую яркость при увеличении отражательной способности стенки сферы и уменьшении доли площади отверстия. Поэтому конструкции фотометрических шаров должна пытаться оптимизировать оба параметра для наилучшего пространственного интегрирования лучистого потока.

Покрытия

При выборе покрытия для фотометрического шара необходимо учитывать два фактора: коэффициент отражения и долговечность. Например, если ожидается, что будет достаточно света, и шар будет использоваться в среде, где на шар может попасть пыль и грязь, можно выбрать более прочное, моющееся покрытие.

Предметы, расположенные внутри шара, включая перегородки, лампы и патроны ламп, поглощают часть энергии излучающего источника и уменьшают пространственную однородность сферы. Это уменьшение пространственной однородности можно исправить за счет использования высоко отражающего диффузного покрытия на всех возможных поверхностях.

Коэффициент усиления шара чрезвычайно чувствителен к отражающей способности поверхности. Выбор покрытия или материала может существенно повлиять на излучение, полученное для данной конструкции (рисунок 2). Оба показанных покрытия имеют высокую отражательную способность, более 95 процентов в диапазоне от 350 до 1350 нм. Поэтому нельзя ожидать значительного увеличения энергетической яркости для одной и той же интегрирующей сферы. Однако, относительное увеличение энергетической яркости больше относительного увеличения коэффициента отражения на коэффициент, равный коэффициенту усиления шара. Несмотря на то, что одни покрытия увеличивают коэффициент отражения от 2 до 15% по сравнению с другими в определенном диапазоне длин волн, идентичная конструкция фотометрического шара будет обеспечивать увеличение энергетической яркости на 40-240%. Наибольшее увеличение наблюдается в ближней ИК-области спектра выше 1400 нм.

Рисунок 2. Типичная спектральная отражательная способность двух высоко отражающих диффузных покрытий.

Перегородки

Обычно свет, входящий в шар, не должен непосредственно освещать элемент детектора и/или площадь стенки сферы, откуда детектор собирает направленное отражение. Для достижения этой цели перегородки часто используются в конструкции шара. Однако, перегородки приведут к неточностям просто потому, что устройство не является идеальным фотометрическим шаром. Свет, падающий на перегородку, неравномерно освещает оставшуюся часть сферы. Целесообразно минимизировать количество перегородок, используемых в конструкции шара.

Применения

Конструкция шара для любого применения включает в себя несколько основных параметров. К ним относятся выбор оптимального диаметра сферы в зависимости от количества и размера отверстий и периферийных устройств. Во время процесса выбора покрытия шара необходимо учитывать спектральный диапазон и требования к характеристикам. Следует также рассмотреть использование перегородок по отношению к падающему излучению и полю зрения детектора и радиометрическому моделированию для определения коэффициента связи шара с системой детектирования.

Рисунок 3a. Шар для измерения ламп, созданный Labsphere для NIST

Измерение светового потока ламп/светодиодов

Возможно, одним из старейших приложений для фотометрического шара является измерение полного светового потока от ламп. Эта техника возникла на рубеже 20-го века как простой и быстрый метод сравнения светосилы различных типов ламп. Сегодня фотометры на основе фотометрического шара используются для измерения светового потока широкого диапазона устройств, от светодиодов в корпусах и бытовых ламп до общих спектральных и цветовых параметров твердотельных устройств, используемых для задней подсветки ЖК-дисплеев. Диаметры шаров для этих приложений могут быть как 5 см так и 3 м (рис. 3а). Измерение полного спектрального потока и цвета традиционных и твердотельных источников света любого размера или формы становится более эффективным благодаря использованию фотометрического шара. В сочетании со спектрометром, шар может давать важные спектральные параметры, такие как хроматичность (цветность), коррелированная цветовая температура, максимальная длина волны CRI и доминирующая длина волны (рис. 3б).

Рисунок 3б. Диаграмма хроматичности сферы, показанной на рисунке 3a

Измерение мощности лазера

Шар может легко захватывать и интегрировать почти коллимированные источники, такие как лазерные лучи или сильно расходящиеся источники, такие как лазерные диоды и линейки диодов. Из-за уникальной геометрии шара, измерения лучистой мощности не зависят от поляризации пучка и почти нечувствительны к выравниванию луча. Шар может быть спроектирован для широкого диапазона углов падения на большую площадь, не влияя на сигнал на детекторе. Дополнительные отверстия могут быть добавлены для выполнения параллельной спектральной характеризации, что делает шар идеальным устройством для надежного тестирования лазерного диода (рисунок 4).

Рисунок 4. Установка тестирования лазерного излучения НАСА.

Подсветка для приборов, создающих/не создающих изображения

Фотометрический шар является почти идеальным средством для создания однородного источника энергетической яркости или освещенности. Энергетическая яркость — это плотность потока в телесный угол, выходящая из источника или лучистой поверхности. Освещенность — плотность потока, падающего на поверхность, и измеряется на плоскости поверхности. Выходная апертура шара, если она спроектирована правильно, может создавать почти идеальный диффузный и ламбертовский источник света, независимо от угла обзора (рис. 5).

Рисунок 5. Однородный источник энергетической яркости

Отражение и пропускание

Наиболее широкое использование фотометрических шаров — измерение коэффициента отражения и пропускания диффузных или рассеивающих материалов. Эти измерения обеспечивают простую количественную характеристику материалов, таких как тонкие пленки, архитектурное стекло и мутные жидкости. При измерениях отражения, образец и эталонные материалы устанавливаются снаружи шара. Суммарное отраженное излучение собирается и интегрируется сферой, обеспечивая сигнал для экранированного детектора. В измерениях на пропускание, образцы, установленные на стенке сферы, освещаются источником вне сферы. Излучение, которое принимается образцом, затем частично отражается, частично проходит и частично поглощается. Сфера собирает и интегрирует прошедший компонент, обеспечивая сигнал экранированному детектору.

Основные свойства фотометрического шара легко понять и они составляют основу его универсальности. Проще говоря, шары действуют как сборщики света, из которых собранный свет становится либо источником освещения, либо отбирается для измерения света. Используемый как часть радиометра или фотометра шар может непосредственно измерять плотность лучистого потока от ламп, светодиодов или лазеров.

Уровень производительности может варьироваться от приемлемого до исключительного, в зависимости от качества компонентов и технических характеристик.

Источник

Шар с молниями внутри – как сделать плазменную лампу Тесла

Вы когда-нибудь видели плазменную лампу? А может хотели собрать свой собственный шар с молниями внутри? В этой инструкции я покажу вам, как сделать лампу тесла из обычной лампочки!

Прежде чем мы создадим этот проект, я должен предупредить вас о безопасности.

Это устройство выдает высокое напряжение — до 25 000 вольт и может вас убить. НЕ ЗАМЕНЯЙТЕ НИКАКИЕ КОМПОНЕНТЫ ИЛИ ЧАСТИ КОМПОНЕНТОВ НА ДРУГИЕ ЧАСТИ С ИНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ! Это важно для вашей безопасности. Еще, прежде чем создавать этот проект, я бы порекомендовал вам провести кое-какие исследования о высоких напряжениях. Также имейте в виду, что это не проект начального уровня, и вам нужно будет иметь опыт работы с обратными трансформаторами, высокими напряжениями и смертельными токами.

Вы были предупреждены.

Шаг 1: Методы: 1 и 2

Есть два способа сделать плазма лампу. Оба используют трансформаторы обратного хода переменного тока, но используют разные драйверы. Это важно знать, потому что вы будете создавать драйвер самостоятельно и должны выбрать свой метод, основываясь на нескольких факторах.

Метод 1 использует таймер 555 для включения и выключения мосфета. В нём используется меньше компонентов и его легче собрать.

Метод 2 использует чип TL494, который можно купить онлайн. Этот метод более сложный, но он дает вам больше контроля над схемой и позволяет даже вводить аудио.

Для начинающих я рекомендую метод 1, потому что в нём легче получить желаемую частоту. Если вы используете правильные компоненты, то частота установлена на безопасное значение. Это важно, потому что, если частота слишком низкая, вы словите неприятный шок. В конце этой инструкции я покажу 2 видео, в которых рассказывается, как настроить драйвер так, чтобы дуги были безопасны в работе.

Особенности строения плазменного светильника

Плазменная лампа-шар представляет собой специфический светильник. Плафон светильника круглый и прозрачный, а внутри сферы происходит настоящая «магия». Из центра лампы к периферии прозрачного плафона отходят многочисленные плазменные разряды, которые завораживают своими яркими переливами и изгибами, которые не поддаются прогнозам и кажется, что они живут своей собственной жизнью. Можно сказать, что внешне такая лампа похожа на шар предсказаний цыганской гадалки, дающим наставления тем, кто может их прочесть.

Обратите внимание! Плазменная лампа-шар станет отличной заменой для ночника в детской комнате.

Плазменная лампа в качестве ночника

Благодаря такому необычному и магическому внешнему виду такая вот «плазма» даст многое:

• придаст атмосферу загадочности и необычности;
• станет экзотическим дизайнерским элементом;
• светильник способен своей работой нормализовать психическую деятельность человека, снять стресс и усталость;
• да и в целом это станет оригинальной изюминкой интерьера, которую можно встретить далеко не в каждом доме или квартире.

Стоит отметить, что в отличие от стандартных осветительных приборов, плазменная лампа-шар станет необычным и оригинальным подарком на день рождения.
Итак, плазменная лампа представляет собой прозрачный шар на подставке, внутри которого бьются энергетические разряды. Они способны реагировать на прикосновения человека к прозрачной сфере или даже голосу.

Обратите внимание! Плазменные разряды внутри лампы похожи на небольшие фейерверки, заключенные в стеклянную сферическую «ловушку».

Реакция лампы на прикосновение

При прикосновении к такой лампе разряды внутри нее начинают концентрироваться и «бить» в место, к которому притронулся палец. Это очень красивое зрелище, которое способно завораживать на долгие часы.
Этот предмет больше похож на элемент фантастического фильма, нежели на светильник. Для получения такого эффекта используются современные технологии, что позволяет добиться высокого качества данной осветительной продукции.

Принцип работы плазменного шара

Плазменная лампа-шар в своей сердцевине имеет электрод, который и позволяет ей создавать плазменные разряды внутри прозрачной сферы. Принцип работы устройства заключается в следующем:

• высокое переменное напряжение, характеризующееся частотой примерно в 30 кГц, попадает на электрод;
• сфера лампы внутри содержит разреженный газ;

Обратите внимание! Для наполнения сферы могут использоваться различные газовые смеси, которые будут различаться между собой цветовыми характеристиками формируемых плазменных разрядов. Они могут иметь синий, розовый, желтый, зеленый, малиновый и другие цвета.

Вариант цвета плазменного разряда лампы

• благодаря попаданию на электрод напряжения в парах газа и формируются плазменные разряды.

Сам светильник, работающий по такому принципу, будет потреблять мало электроэнергии (примерно 5-10 Вт). Поэтому если с ним правильно обращаться, то он прослужит десятилетия. О том, как за таким прибором следует следить, мы поговорим в следующем разделе.

Шаг 5: Создаём преобразователь

• обратный трансформатор
• 30 метров магнитного провода 30 калибра
• 30 см магнитного провода 22 калибра
• Электроизоляционная лента
• Тефлоновые ленты

Что такое обратноходовой трансформатор?

Обратноходовой трансформатор — это трансформатор, который можно найти в ЭЛТ-мониторах и телевизорах. Он используется для создания высокого напряжения и генерирования электронного луча для проецирования изображений на экран. Вы можете легко выпаять такой из телевизора или ЭЛТ-монитора при помощи паяльной лампы.

Посмотрите на обратноходовой трансформатор, который у вас на руках. Вам нужно получить ферритовый сердечник. Ферритовый сердечник — это оголенный стержень феррита, который соединяется внутри с трансформатором. Для этого попробуйте несколько раз ударить по ферритовому сердечнику резиновым молотком. Если это не поможет, погрузите трансформатор в горячую воду и попытайтесь ослабить лак, удерживающий сердечник на месте. Как только вы сможете покачивать сердечник, попробуйте удалить металлическую скобу, которая удерживает его на месте. Как только это будет сделано, две части сердечника должны выпасть из трансформатора.

Вы на полпути! Далее, посмотрите, насколько большой ваш сердечник. Самые большие сердечники обычно находятся в больших телевизорах, но я использовал самое маленькое ядро, которое смог найти, чтобы сэкономить место. Мы ищем вариант примерно на 10000 вольт.

Затем возьмите картонную карточку и загните ее в трубку, которая может поместиться вокруг цилиндрической стороны вашего сердечника.

Я нарисовал диаграмму, чтобы всё было наглядно.

Затем начните наматывать проволоку 30 калибра вокруг трубки. Начните намотку на расстоянии примерно 1,5 см от края бумаги, потому что намотка, расположенная слишком близко к сердечнику, приведет к дуге. Обмотайте провод вокруг трубки, убедившись, что мотки плотно прилегают друг к другу и не перекрываются. Наматывайте, пока вы не достигнете 1,5 см до конца бумаги. Затем поместите кусок изоленты поверх края обмотки. Оберните обмотку большим количеством тефлоновой ленты и накройте ее слоем изоленты.

Затем начните наматывать второй слой поверх предыдущего. Обмотайте примерно на 5 оборотов меньше, остановитесь, закройте тефлоном и изолентой и запустите новый слой, который намотайте поверх предыдущей намотки. Делайте это до тех пор, пока у вас не останется места. На последней обмотке заклейте всю вторичную ленту большим количеством изоленты.

Для первичной обмотки сделайте 7 витков проводом 22 калибра вокруг другой стороны сердечника. Готово!

Комплектация плазменного светильника

Современные лампы-шары, формирующие у себя внутри плазменные разряды, содержат в себе:

• сам плазменный светильник. У современных моделей должен иметься разъем для USB. У страх моделей такой разъем можно сделать своими руками, отрезав вилку для розетки и подсоединив к ней USB от старого шнура. Только перед проведением таких работ своими руками убедитесь в том, что USB разъем работает нормально;
• USB-кабель. Это обязательный элемент всех современных моделей;
• инструкция по эксплуатации. С помощью инструкции вы сможете выяснить все нюансы и тонкости работы прибора, возможность его починки своими руками, а также другие важные моменты, которые приводят производители.

Набор плазменной лампы

Покупая такой светильник, необходимо обязательно убедиться в исправности лампы (особенно прозрачной сферы). Ее прозрачная часть не должна быть повреждена, покрыта царапинами или трещинами. При их наличии обязательно требуйте замену продукции.
Обычно осветительный прибор имеет следующие технические характеристики:

• питание – 220 В (стандартное);
• мощность — 8 Вт;
• материалы изготовления: пластик, стекло и электронные компоненты.

Технические характеристики лампы должны быть указаны как на упаковке, так и в инструкции к ней.
Приобретая плазменный светильник нужно знать, что диаметр его сферической колбы может варьироваться в достаточно широком диапазоне (от 8 до 20 см).

Шаг 7: Включаем!

Поместите металлическое основание вашей лампочки на высоковольтные выходы вашего трансформатора и включите его!
Пожалуйста, посмотрите это видео, которое поможет вам с настройкой и эксплуатацией плазменного шара:

И помните, что высокое напряжение может быть смертельным, если работать с ним неправильно. Будьте осторожны и веселой вам сборки!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.