蠟燭燈的有趣現象

以前媽媽過年都會點一個約1個星期的鳳梨燈

有個明火沒人看顧其實滿危險的

後來買了一個蠟燭燈放在神明廳

說這樣比點蠟燭安全多了

這個蠟燭燈其實就是一個大功率的氖燈

仔細看會發現兩面金屬中間是沒東西的

高壓累積在金屬片上不定時導通兩側產生氣體放電

看起來就像是燭火般的不穩定閃爍

如果接上110V的直流電呢？

結果很有趣

左側金屬板接負極，右側接正極

右側金屬板接負極，左側接正極(左側光點是玻璃反光)

                                        

影片如下

仔細觀察會發現只有接負極的金屬板會明顯發亮

這樣可以說明電路中實際有能量的是電子嗎？

金屬板上累積到一定能量的電子才會放電

所以只有負極會發光

如果接上交流電

金屬板"原則上"就會隔1/120秒交換一次閃爍

當然肉眼是看不出頻率的

過年發現的有趣東西~~

自製磁簧繼電器

在設計某個電路的時候需要外掛繼電器

但我的輸出只有1-2V，電流也只能提供10mA左右

手邊目前有的繼電器只有5V和12V兩種

基本驅動電流至少也要30-50mA

當然最快的方法就是買一個低壓的繼電器

但這種繼電器很貴，遠水也就不了近火

就看看能不能自己設計一個出來先用了

從基本原理來看

我要的就是用一個小訊號來開啟另一個開關

必須是隔離電路

所以電晶體和TRIAC就不考慮了

翻以前的部落格找靈感

發現計某個電路的時候需要繼電器外掛

但我的輸出只有1-2V，電流也只能提供10mA左右

手邊的繼電器只有5V和12V兩種

基本驅動電流至少也要30-50mA

當然最快的方法就是買一個低壓的繼電器

但這種繼電器很貴，遠水也就不了近火

就看看能不能自己設計一個出來先用了

從基本原理來看

我要的就是用一個小訊號來開啟另一個開關

必須是隔離電路

所以電晶體和TRIAC就不考慮了

翻以前的部落格找靈感

發現3年前大停水時作的水塔水位偵測器

磁簧應該就是解方了

將磁簧放在0.15mm的漆包線圈內

漆包線通電後就會讓磁簧吸住通電

這就是我要的繼電器了

實際測試，1.5V的電池串聯100歐的電阻就能驅動磁簧

電流約8mA

我需要外掛110V的AC

電流要大一點，吸力較強

磁簧的接觸電阻才會比較小

改為68歐的電阻，電流約10mA

這樣就搞定我的低壓磁簧繼電器了

後續怎麼用？

以後再說了

指針型三用電表的電路_解決篇

我們將指針型三用電表拆開看看

裡面有兩組電池，3V+9V(這也是早就知道的事)

基本上9V只有調整到10K電阻檔才有功能

主要目的只是提供更高的電壓才能驅M歐等級的外電阻

實際量測，3V的正極是和9V的負極連接

也就是兩組電池是串聯的

再測量3V電池的負極，和電表正極(紅探針)相連

3V正極則隨著電阻檔(1-10K)的不同，和電表負極有20-20K歐左右的電阻

10K檔則是要連接到9V的正極才有阻值

再量測表頭的負極，和電表的負極也是相連的

表頭的正極則隨著V、I不同檔位有不同阻值

但切到R檔就是不通的(電池拆掉的時候)

這樣一切就說得通了

電路示意圖如下

基本上表頭的電流一定要從正極流向負極

指針才會向右順時針偏轉

當測量電壓或電流時

電表由外界供電，電流都是從表頭正極流向負極

但要量電阻時，必須由電表自己對待測電阻供電

為了保持電流還是要從表頭的正極進入

內建電源只好將負極連接在電表正極(紅探針)的地方

這樣表頭的電流方向才會是正確的

若不知道，真的會被他搞死...

指針型三用電表的電路_問題篇

三用電表可以測LED燈，應該是基本都知道的了

詳細可以看這篇，就不再重述

基本上我們的習慣就是紅為正、黑為負

所以測量二極體或LED時

紅探針(正極)接長腳(正)，黑探針(負極)接短腳(負)

但忽然發現，指針型電表怎麼是相反的？

必須紅探針(正極)接短腳(負)，黑探針(負極)接長腳(正)

LED才會亮

直接用另一台電表測量

負極輸出高電位，正極輸出低電位

也就是黑為正，紅為負

有趣了~~

實際測量看看

電阻檔1-1K，輸出都約3.2V

10K檔約10.3V

改裝直交流兩用數位雙顯電表

之前教具醫生計畫在北斗國中看到這個交流電錶

很新奇啊~~

當時對於原理還沒有概念

不過有些事就是需要時間發酵...

最近維修雙顯電表又開始研究了一大堆週邊的東西

但也因為這樣有了一些靈感

不管是指針還是數位，基本都還是利用直流電流來轉換

那如果直接通入交流電呢？

就把它轉成直流電不就好了

搞了一陣子

嘗試將這個直流雙顯電錶弄成直交流兩用的顯示器

這樣我的六段交直流電源供應器就可以發揮更大的功效了

基本上電流的部分就是讓他通過一組橋式全波整流

橋式整流原則上只會降壓不會耗能

所以測量直流電流幾乎和直接接電錶一樣

所以不管輸入是直流還是交流

都可以正常顯示安培數

不過交流電流實際上還是會小一點

就當作參考吧

但電壓呢？

當然也可以再給他一組全橋

但這樣壓降會有1-1.4V左右

我的電源，AC原則上3-12V

壓降如果超過1V，比例就很大了

所以決定用半橋來處理，壓降約0.5-0.7V

但半橋會讓偵測出來的電壓只有一半左右

這時就是關鍵了

在loading後端和電壓偵測線並聯一個濾波補充電容

當電容越大，電壓就可以拉上去

電路圖如下

裁了一個小麵包板集成

這樣未來如果需要更動電容的大小才會方便

可以看看以下實驗的結果

就以中間值約AC 7.5V來當作參考值

沒有補充電容

電容0.001微法(103)

電容0.01微法(104)

電容0.22微法

電容1微法

電容10微法

但電容值和VCC有關

所以只能犧牲最高和最低兩個極端電壓的部分會比較不準

測試的結果發現0.22微法差不多

電表電源外掛，才不會受到VCC太小無法驅動的問題

最後用電表再確認一下準確值

左邊電表是電流值，右邊電表是負載的電壓值

AC

DC

不錯用的好東西啊~~