Detección de rayos

Estoy planeando construir un dispositivo que tenga la capacidad de detección temprana de un rayo. También queremos medir la magnitud del rayo y ¿alguien puede sugerir una forma de medir la magnitud de un rayo usando el flujo magnético inducido por ese rayo?

¿ Qué es la detección temprana ? ¿Antes de que sucediera?
¿Alguna vez intentó escuchar una radio AM cuando hay una tormenta eléctrica en el vecindario?
@Trevor El problema es que se logra el mismo efecto con una batería y una chispa de alambre cerca de la radio :)
@EugeneSh. cierto, el problema sería separar los ruidos locales de los distantes.
El flujo magnético no es inducido, es creado por la corriente. Bien, de qué nivel de pulso de corriente está hablando, qué tan alto en metros es el pulso de corriente (desde la nube) y qué tan lejos está el equipo de medición. Entonces, los peores casos son cero amperios, altura cero y distancia infinita. ¿Qué quieres lograr? A continuación, calcule la densidad de flujo máxima utilizando biot-savart y luego calcule la tasa máxima de cambio de esa densidad de flujo debido a que el rayo dura un tiempo finito. Y finalmente diseñe una bobina (posiblemente multivuelta) que pueda producir un voltaje decente basado en la ley de inducción de Faraday.
Múltiples detectores separados por una distancia tan grande como sea práctico. Si pudiera colocarlos a 1 milla de distancia, podría obtener diferencias de al menos 5 microsegundos para calcular la dirección. Luego, solo tiene los problemas prácticos de llevar las señales detectadas a su procesador de una milla de cable sin que ellas (las señales) sean aplastadas por todo tipo de efectos inductivos y capacitivos, así como pérdidas resistivas simples, sin mencionar el ruido de los cables. podría recoger.
Si desea detectar un rayo antes de que suceda, debe medir el campo eléctrico local. Esto se puede hacer con un electrómetro de molino de campo .

Respuestas (3)

Un simple inductor de RF funcionará como una antena. O realmente cualquier antena para el caso.

Echa un vistazo al AS3935, utilizan una bobina de RF simple para detectar rayos. Podría usar su propio circuito de detección de radio en lugar del AS3935. Aquí hay información sobre el esquema con una lista de materiales que tiene información sobre el inductor de RF.

Aquí hay información sobre otro grupo que construye antenas y estaciones para rayos.

No se puede detectar un rayo de forma fiable antes de que suceda. Puede detectar las condiciones que hacen que los rayos sean probables.

Un método común para evaluar el peligro inmediato de la iluminación es un molino de campo . Este es un dispositivo para medir la fuerza local del campo eléctrico. Podrías pensar que medir el voltaje de dos placas separadas por cierta distancia es todo lo que se necesita, pero no es tan simple. El problema es que cualquier método para medir el voltaje eventualmente eliminará la carga.

Un molino de campo consta de dos platos, pero giran para intercambiar regularmente cuál es alto y cuál es bajo. Al hacer eso, obtienes una señal de CA. Esa señal sigue siendo de alta impedancia, pero al voltear constantemente las placas, obtiene una señal continua, incluso si la carga se agota en el proceso de medición.

El método más práctico para detectar rayos es utilizando un receptor de radio VLF con una antena direccional.

La mayor parte de la energía de radiofrecuencia liberada está por debajo de los 50 kHz y existen múltiples productos que brindan detección tanto de amplitud como de dirección.

También hay una investigación considerable en este campo (aunque es problemático por qué parece no haber buscado esto). Tal vez comience aquí .

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