2019年9月7日 星期六

自由落體計時器

這個東西已經想了很久
也做過不下十種不同方法的嘗試
大部分都沒留下來
只留下這枝花了好幾個晚上的失敗品
(想利用OPA加上IR與偵測器抓時間)



最早也用過聲音處理軟體來分析
但其實都不滿意...

最近突然想到很多東西的組合體
似乎有可能可以成功...
落下自動計時可以用射猴實驗的概念來做

繼電器的NC端連接碼表START(當然碼表要先拉線出來)
斷電後鐵球落下
同時繼電器關閉,接通NC端啟動碼錶





落地後撞擊鐵板
鐵板內有壓電板
壓電板會傳送一個電壓到MOSFET的G極
啟動D極的繼電器
繼電器的NO端連接碼表的暫停鍵
就可以在撞地時將碼表按停
電路圖如下










這樣就可以自動測量落地時間了!!
再加上一根木棍當標尺





整體看起來像這樣



實測結果如下

影片如下

用EXCEL跑S和T平方的趨勢線
g值約10.98
我不知道這樣算準不準
但至少初步完成一個實驗裝置了~~
前後花了十年左右的時間
值得嗎?

2019年8月30日 星期五

焊接輔助台

之前用八爪章魚做成焊接支架

又用捕蚊燈作成排風扇

還有焊接用放大鏡
忽然覺得...這三個基本上可以合一啊
而是又開始亂搞了
如下過程(照片比文字清楚,就不寫了)







風扇要有防護網
也可以調整位置和收納
外出比較方便攜帶





再用DVD-ROM的外殼當底板,就不怕高溫了
也方便當作風扇支架
用夫聶耳透鏡當放大鏡更方便
不過還是會損失一些解析度就是了...

後記
再和風扇並聯一個照明燈
這樣更方便了

2019年8月29日 星期四

焊接放大鏡

好難接受竟然要開始為自己的老花眼做一些設備了...
兩三年前發現自己開始老花
原本只是看不清楚零件的編號
於是搞了一台電子放大鏡

但現在連焊接都開始有點困難
放大鏡是最方便又經濟的選擇
就是打造一個支架就可以

現成就有東西可以用
早期裝在家裡的蛇頸燈
留了好多年終於派上用場
裝上放大鏡剛剛好






底座要夠重才能讓重心後移
變壓器就是首選了



不到半小時就完成...
但心酸啊~~

2019年8月28日 星期三

三用電表怎麼測電阻

三用電表是個好東西~~
其實業界更多人稱呼為萬用電表

「用指針式三用電表可以測LED是否損壞...」陳秋民老師說
但...其實只要是三用電表,原則上都可以測啊
調到電阻最小檔位,電表本身就會輸出一個電壓
通常輸出為3V左右
若調到更大電阻的檔位,輸出電壓會變小
所以調到200歐姆就可以拿來測LED
除非某些三用電表設定的輸出電壓太小
基本上不管數位式或指針式都是可以讓LED發光的
200歐
 2k歐
20k歐
 200k歐
 2M歐

因此三用電表可以測電阻就是用這個方法
輸出一個電壓在待測物上
再由電表內部量出電流和電壓
微電腦就會算出這個比值
電阻就呈現了

我們可以利用三台三用電表就可以呈現這個過程
最左邊黃色是供電端
請忽略表上的數字
因為接上另外兩台電表,所以量出的電阻是不準的
中間量電流,最右邊量電壓
200歐檔位
 
200k歐檔位

 20k歐檔位


這樣就可以得到電阻大小了
出來的數字幾乎和電阻設定的大小一樣

這就是三用電表神奇的地方啊

2019年8月27日 星期二

功率因數是啥東東

之前做的電力監測器有一個PF值
這個PF就是Power Factor功率因數的縮寫
基本上功率就是P=I*V
這在直流電的系統是沒問題的
但交流電的電壓和電流不是穩定的
因此在計算交流電功率時會用電壓和電流的均方根來計算
這樣就可以得到交流電的輸出功率S(直接將電路中的電流和電壓相乘)
附載端也會有一個消耗的功率P
所謂功率因數就是這兩個數字的比值
PF=P/S

若是電路的負載端是純電阻式(只有消耗能量,沒有吸收能量)
例如鎢絲燈
那電路的輸出功率幾乎就會等於電器的消耗功率,PF=1
但如果負載端有電容或電感等元件,情況就不同了
電容和電感基本上都是屬於儲能元件
簡單來說
電容會吸收多餘的電壓,電感則會吸收多餘的電流
吸收能量之後呢?
當然就是在電路中電流或電壓相對低時釋放出來啦
此時如果是交流電系統
就會出現所謂的位向差了

正常的交流電系統,電壓和電流的位向是相同的
所以所有輸出功率都會被消耗
如下圖

但如果電路中是純電感
就會釋放出電流擾亂原本漂亮的位向
最極端的情況就是剛好差了90度
如下圖

這時等於負載完全沒有消耗功率
PF=0

但真實世界不會那麼誇張
因為電感的放電時機並不會那麼剛好
加上幾乎沒有純電感的負載
通常都會有電阻或電容
如果有電容,就會使得電壓也產生位移
此時就不會剛好是90度
PF值就會介於0~1之間
以下測試了幾種電器的PF值
鎢絲燈0.97(幾乎是純電阻式的負載)

日光燈0.6

筆記型電腦0.55

LED燈泡0.76

USB充電器0.44

氖氣燈0.18

這個現象基本上對於用電端沒有太大的影響
除非像工廠等級,用電量超大,就另當別論了
但對供電端(台電)就不一樣了
當PF低,就表示用戶端有一個極大的電流輸出到電網中
這個由用戶端輸出的電流就會影響供電端的輸出
台電必須要加大功率(電壓)才能將電輸出
也會造成電網的負擔(要消耗用戶端輸出的電流)

因此台電會希望用戶端的PF值不要過低
以一般用戶來說最好在0.95以上
但家庭用戶通常用電量不大
台電還能支撐,就不會太積極去查你的功率因數
但企業用戶就不同了
台電可不是吃素的
會再加裝另一個偵測這個虛功率的儀器_乏時計
去計算你工廠的實際PF值來加收電費


電子元件的包裝袋秘密

很多電子模組都會用這種黑色半透明的包裝袋 為什麼要用這種特殊的包裝袋呢? 用一般的PE袋或PVC袋不行嗎? 這就要回到電子電路的工作原理來說了 傳統電路主要靠電流來控制電路 電子電路則是靠電壓來控制 (這麼粗略的說法一定會被罵,但無法在三千字內說清楚就乾脆不說了,有興趣研究的可以...