Каталог товаров
Клиенту
+38 (066) 305-77-25
Наш адрес
Харьков, времено - только доставка Новой Почтой, УкрПочтой, МистЕкспрес, ROZETKA Delivery
Телефоны:
Время работы
  • Пн-Пт: с 9 до 18
  • Сб.: с 10 до 17
  • Вс: с 11 до 16
E-mail
Мы в соцсетях
Перейти в контакты
0 0
Каталог
Главная
Закладки
0
Сравнить
0
Контакты

Электромагнитные поля вокруг нас

Электромагнитные поля вокруг нас
Исследование электромагнитных полей - Часть 1

Электромагнитные поля вокруг нас

Или как я научился не бояться и полюбил ЭМП 😄

Привет, друзья-экспериментаторы! 👋 Сегодня мы погрузимся в увлекательный мир электромагнитных полей. Знаете, иногда мне кажется, что мы живем в супе из электромагнитных волн - телефоны, роутеры, микроволновки... Если бы мы могли видеть все эти поля, то мир вокруг выглядел бы как новогодняя елка! 🎄

Визуализация ЭМП

Примерно так выглядели бы электромагнитные поля, если бы мы могли их видеть

Что такое электромагнитное поле?

Представьте, что вы бросили камень в пруд. Видите эти круги на воде? Вот примерно так и работает электромагнитное поле - только в трех измерениях и невидимо. И вместо камня у нас может быть что угодно - от вашего смартфона до микроволновки, которая разогревает вчерашний борщ.

Интересный факт! 🤓

Наш мозг тоже генерирует электромагнитные поля! Правда, очень слабые - где-то 10^-13 Тесла. Для сравнения - магнитное поле Земли примерно 25-65 микроТесла. Поэтому нет, читать мысли таким способом не получится!

Давайте создадим наш первый детектор ЭМП!

Важно знать! 🤓

Для нашего детектора мы используем датчик QMC5883L. Это цифровой компас, но благодаря его чувствительности к магнитным полям, мы можем использовать его для обнаружения EMF. Он лучше всего реагирует на низкочастотные магнитные поля от трансформаторов, двигателей и других мощных источников.

Для начала нам понадобится:

  • Arduino Nano/Uno (любая плата подойдет)
  • Датчик QMC5883L
  • LCD дисплей 16x2 с I2C модулем
  • Кнопка для калибровки
  • Провода для соединения
  • Желание экспериментировать! 🚀
Компоненты схемы

Наши компоненты в сборе

Подключение компонентов

Схема подключения довольно простая, но есть важные моменты:

LCD дисплей с I2C модулем:
  • VCC → 5V Arduino
  • GND → GND Arduino
  • SDA → A4 Arduino
  • SCL → A5 Arduino
QMC5883L:
  • VCC → 3.3V (Важно! Только 3.3V)
  • GND → GND Arduino
  • SDA → A4 Arduino
  • SCL → A5 Arduino
Кнопка калибровки:
  • Один контакт → D2 Arduino
  • Второй контакт → GND Arduino

⚠️ Важно!

SDA и SCL пины используются одновременно для обоих I2C устройств. Это нормально, потому что они имеют разные I2C адреса и не конфликтуют между собой.

Код программы

Сначала нужно установить необходимые библиотеки:

  • Wire.h - для I2C коммуникации
  • LiquidCrystal_I2C.h - для работы с LCD дисплеем
  • QMC5883LCompass.h - для работы с датчиком

Вот полный код программы:


#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <QMC5883LCompass.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
QMC5883LCompass compass;
const int WINDOW_SIZE = 10;
float values[WINDOW_SIZE];
int valueIndex = 0;
float baselineValue = 0;
float filteredValue = 0;
float alpha = 0.2;
float decay = 0.05;
int maxValue = 0;
const int CALIBRATE_BTN = 2;
void calibrate() {
lcd.clear();
lcd.print("Калибровка...");
float sumX = 0, sumY = 0, sumZ = 0;
for(int i = 0; i < 20; i++) {
compass.read();
sumX += compass.getX();
sumY += compass.getY();
sumZ += compass.getZ();
delay(20);
}
baselineValue = sqrt(pow(sumX/20, 2) + pow(sumY/20, 2) + pow(sumZ/20, 2));
for(int i = 0; i < WINDOW_SIZE; i++) {
values[i] = 0;
}
filteredValue = 0;
maxValue = 0;
lcd.clear();
lcd.print("Готово!");
delay(500);
}
void setup() {
Wire.begin();
lcd.begin(16, 2);
lcd.init();
lcd.backlight();
pinMode(CALIBRATE_BTN, INPUT_PULLUP);
compass.init();
compass.setMode(0x01, 0x0C, 0x10, 0x00);
Serial.begin(9600);
calibrate();
}
void loop() {
if(digitalRead(CALIBRATE_BTN) == LOW) {
delay(50);
if(digitalRead(CALIBRATE_BTN) == LOW) {
calibrate();
while(digitalRead(CALIBRATE_BTN) == LOW);
}
}
compass.read();
float x = compass.getX();
float y = compass.getY();
float z = compass.getZ();
float currentMagnitude = sqrt(xx + yy + z*z);
float relativeMagnitude = abs(currentMagnitude - baselineValue);
values[valueIndex] = relativeMagnitude;
valueIndex = (valueIndex + 1) % WINDOW_SIZE;
float sum = 0;
for(int i = 0; i < WINDOW_SIZE; i++) {
sum += values[i];
}
float avgMagnitude = sum / WINDOW_SIZE;
if(avgMagnitude > filteredValue) {
filteredValue = (alpha * avgMagnitude) + ((1 - alpha) * filteredValue);
} else {
filteredValue = filteredValue * (1.0 - decay);
}
int displayValue = map(filteredValue, 0, 1000, 0, 100);
displayValue = constrain(displayValue, 0, 100);
if(displayValue > maxValue) {
maxValue = displayValue;
}
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("ЭМП: ");
lcd.print(displayValue);
lcd.print("% M:");
lcd.print(maxValue);
lcd.setCursor(0, 1);
int barLength = map(displayValue, 0, 100, 0, 16);
for(int i = 0; i < 16; i++) {
lcd.write(i < barLength ? 255 : ' ');
}
delay(50);
}

💡 Особенности работы:

Наш детектор лучше всего реагирует на:

  • Низкочастотные магнитные поля (трансформаторы, двигатели)
  • Сильные источники EMF (микроволновая печь показывает самые сильные значения)
  • Постоянные магнитные поля

Менее чувствителен к:

  • Высокочастотным полям (Wi-Fi, мобильная связь)
  • Слабым EMF
Без телефона
Обычное состояние

В режиме ожидания телефон показывает минимальные значения EMF (10-15%). Это нормально, ведь телефон периодически обменивается данными с базовой станцией.

Показания во время звонка
Во время звонка

При активном звонке показатели возрастают до 30-40%. Это связано с тем, что телефон активно передает голосовые данные через сотовую сеть.

📱 Интересное наблюдение:

Показания могут отличаться в зависимости от модели телефона, качества сигнала и технологии связи (2G/3G/4G). Чем хуже сигнал, тем сильнее телефон "фонит", потому что вынужден увеличивать мощность передатчика.

Экспериментируем!

Попробуйте провести такие эксперименты:

Бытовая техника:
  • ✓ Микроволновая печь (самый сильный эффект)
  • ✓ Холодильник (возле компрессора)
  • ✓ Блок питания ноутбука
  • ✓ Электрический чайник
  • ✓ Стиральная машина
Электроника:
  • ✓ Старые CRT мониторы
  • ✓ Зарядные устройства
  • ✓ Электродвигатели
  • ✓ Компьютерные блоки питания
  • ✓ LED лампы с драйверами

Практическое применение

  • Проверка экранирования электроприборов
  • Поиск скрытой проводки в стенах
  • Выявление неисправных блоков питания
  • Образовательные демонстрации невидимых полей
  • Проверка "чистоты" рабочего места от EMF

💡 Полезные советы:

  • Калибруйте прибор подальше от источников EMF
  • Держите датчик неподвижно во время измерений
  • Для точного определения направления источника поля делайте несколько измерений с разных позиций
  • Записывайте максимальные значения для разных приборов - это поможет создать собственную шкалу сравнения

🤓 Интересный факт на завершение:

Знаете, что наш детектор может реагировать даже на магнитные бури? Во время сильных солнечных вспышек магнитное поле Земли колеблется, и это можно заметить на наших измерениях!

Если у вас есть вопросы или вы хотите поделиться своими экспериментами - пишите в комментариях! 👇

© 2024 Мій Проект.Автор: Jazzzman. Використання матеріалів дозволено лише з посиланням на джерело.

Рекомендуемые товары