Onweer detector

onweer

OnweerOnweer detector

Met de zomer in het vooruitzicht komen ook weer de onweersbuien. Een indrukwekkend schouwspel, maar niet voor onze apparatuur. Statische ontladingen – het hoeft niet eens een directe inslag te zijn – kunnen een hoop schade aanrichten in  de shack. Dit apparaat ziet onweer al op grote afstand aankomen en kan met diverse signaleringen naar wens uitgevoerd worden.

 

De onweer detector wordt gevoed met 5 volt en dat kan een simpele netvoedingsadapter zijn met een 5V driepoot spanningsregelaar. In het front-end zit een uitstekende HF sectie met voldoende gevoeligheid. De resonantiefrequentie van de ingangskring ligt rond de 300kHz: een frequentie die vrij stil is en waar de bliksem een hoop herrie produceert.

De antenne is een goedkope telescoopantenne zoals op oude transistorradio's werd gebruikt (en die nog volop in de bakken bij Radio Twenthe in Den Haag liggen). Lengte is niet kritisch; alles tot een meter is goed. Een weerstand met hoge waarde (270k) is parallel aan de ingang geplaatst om de Q wat te dempen. Deze weerstand kan wat verlaagd worden als het circuit instabiel lijkt te zijn, maar als je 'm te laag maakt, help je de selectiviteit om zeep. Met als gevolg dat je waarschijnlijk alleen een goede indicatie krijgt van de werking van de middengolfzenders…

De spoelen van 10mH en 1mH (Milli, niet Micro!!) zijn ingegoten types. Elk type met redelijk hoge Q is goed. (Tip: luchtspoelen uit de luidsprekerbouw… Maar Conrad heeft ze ook, met Q van 65 en 55 voor respectievelijk de 1mH en 10mH uitvoering).

Schema main

Het apparaat is bedoeld om samen te werken met tenminste een van de Lamp opties (zie verder) en optioneel een van de andere signaleringscircuits. Wil je geen optische signalering, knoop dan een weerstand van 1k van de puls uitgang naar de plus 5.

Werking

De condensator van 10pF plus de capaciteit van de antenne vormen samen met de spoelen een resonantiekring op een frequentie van ca. 300kHz; een prima frequentie om onweer te detecteren. De twee spoelen in serie doen dienst als impedantie aanpassingsnetwerk, waarmee Q1 voorzien wordt van een aangepaste versie van het signaal dat door de antenne afgegeven wordt. De weerstand van 270k verlaagt de Q van het afgestemde LC-circuit om oscilleren te voorkomen. Q1 versterkt de 300 kHz bursts en voert het signaal toe aan een PNP transistor die samen met de laatste NPN transistor een monostabiel "flasher" circuit vormt. Zodra het HF signaal de basis van de PNP transistor onder de spanning van de 10 uF condensator (plus ongeveer 0.6 volt) trekt, gaat de  PNP in geleiding, en zet daarmee ook de NPN tor in geleiding. En omdat de NPN tor weer met 82k aan de basis van de PNP tor hangt, gaat de PNP nog zwaarder in geleiding. Dit meekoppelings-effect zorgt ervoor dat de schakeling snel en volledig in geleiding gaat, en trekt daarmee de "pulses" lijn naar nagenoeg 0V. De schakeling blijft in geleiding tot de condensator van 10 uF ontladen is, waarna de meekoppeling er weer voor zorgt dat de schakeling weer snel uitschakelt. De condensator laadt zich dan weer snel op via de weerstand van 1k (in een van de lamp opties, daarom moet er altijd tenminste een lamp optie in) en de diode en is weer klaar voor de volgende puls.

Prototype 

Het prototype is in een plastic kastje gebouwd met gewoon point-to-point bedrading. De aan/uit schakelaar is een type met dubbele contacten en een middenstand waarin de detector uitgeschakeld is. De voeding is verbonden met  de  twee middenpoten van de schakelaar en de luidspreker is verbonden met een van de buitenste aansluitingen van de schakelaar.  De buitenste twee aansluitingen van de schakelaar die niet met de luidspreker verbonden is, worden doorverbonden en voeden de schakeling. Maar je kunt ook een losse schakelaar gebruiken om de voeding en de luidspreker apart in te schakelen. Als je geen schakelaar in de luidsprekerleiding hebt opgenomen, zou je na het eerste onweer wensen dat je dat WEL gedaan had!

Voor de Lamp schakelingen zijn er twee opties:

Lamp opties

De linker uitvoering is met LED, terwijl de rechter met een lamp is uitgevoerd. De LED kan een versie met hoge helderheid zijn, zodat je 'm niet kunt missen als het gaat onweren.

Meter circuit

Het metercircuit is vrij recht-toe-recht-aan. De gevoeligheid van de meter kan aangepast worden met de weerstand van 5k1 in de emitter van de transistor.

Luidsprekercircuit

Tot slot het luidspreker circuit: vergeet de schakelaar niet HI! Er is niet voorzien in een volumeregeling, maar het geluid is niet bijzonder hard.

Onweerdetector

Het resultaat: een prima onweerdetector die bijtijds waarschuwt om de antennes los te halen!