<< | #302 ; Sensiloj kaj aliaj utilaj elektraj partoj |
>> |
Mirinda jam estas la mondo de utilaj elektraj subsistemoj kiojn oni povus uzi por konstrui siaj propraj elektronikaj projektoj kaj siaj propraj maŝinoj. Klare estas pli bone mem konstrui ol nur stulte aĉeti el butiko tute pretaj aparatoj. Honesta inĝeniero prefere konstruu siajn aparatojn mem!
Fotiloj certe estas miaj favoritoj. Dekstre ni vidas du novaj fotiloj por Raspberry Pi (mallongigo RPi) mikrokomputila karto. La pli granda fotilo havas du fortaj IR-lumigiloj tiel ke eblas foti en mallumo per nevidebla IR-lumo. Tiuj ambaŭ estas "nur" 5 Megapixel -fotiloj, kio tamen certe estas iom multe por multaj celoj.
La pli malgranda fotilo havas speciale grandan fotan angulon 200°. La fokusa distanco de objektivo estas nur f = 0,87 mm kaj la aperturo f/2,0. Se la fotilo de granda fota angulo (pli ol 180°) situas ĉe la plafono de ĉambro, povas oni eble foti la tutan ĉambron el plafono. La objektoj tamen aperos iom malgrandaj.
Klare oni nuntempe ĝenerale uzas komputilojn por funkciigi la aparatojn laŭ deziroj. Komputiloj estas komplikaj, sed tio estas la nuna stilo. Simplaj komputiloj ne plu estas tre karaj. Nura elektra kuplado ne determinas la funkcion de sistemo, programo de komputilo analizas kaj decidas. Tiel la tutaĵo estos pli fleksebla kaj "risorta", pli facila por ŝanĝoj. La funkcio de sistemo povas esti iom alia kvankam la elektra kuplado estas la sama.
Konektiloj estas iom pli simplaj aparatoj, sed ofte utilaj. Konvena konektilo povas ekzemple rakonti ĉu la pordo aŭ fenestro estas fermita aŭ ĉu la nivelo de akvo en ujo jam estas sufiĉe alta. Ni ne malestimu konektilojn. Konektiloj estas niaj amikoj. Estus malfacile por konstrui bonan kaj praktike uzeblan sistemon sen bonaj elektraj konektiloj.
Mi klare preferas dratoj kaj konduktiloj. Miaopinie sendrataj sistemoj ĝenerale estas iom tro komplikaj por simplaj taskoj. Ni uzu radio-ondoj nur kiam ni tiojn vere bezonas.
Jes, por mem konstrui estas la granda ideo. Nu, ĉion eblan mi ja ne intencas konstrui mem. Ekzistas multaj bonaj pretaj industrie produktitaj subsistemoj. Ni uzu ilin por konstrui pli grandajn sistemojn laŭ niaj propraj deziroj.
Finnaj fabrikoj evidente ne volas proponi racian laboron por mia sociala grupo, sed eksterlanda industrio produktas multaj utilaj kaj malmultekostaj aparatetoj. Indas uzi ilin. Finna industrio estas por ni senutila, sed eksterlandaj fabrikoj eble tre utilaj.
Sen laboro en fabrikoj kaj por aliaj grandaj dungantoj, sen utilaj teknikaj lernejoj, sen profesia kariero en labora vivo, sen norma loko en socio ni devas trovi nian propran vojon tra vivo, nian propran metodon por sukcesi kaj elnaĝi. Propra teknika povoscio estas nia plej valora persona posedaĵo, tion ni gardu kaj kiel eble plej forte kreskigu.
Bona mekanika kvalito tute ne estas simpla afero. Bonaj mekanikaj partoj ne estas facilaj por produkti mem per simplaj laboriloj. Nu, en propraj projektoj oni praktike ofte kontentiĝu al mekanike iom modesta kvalito. Hejme farita rajtas aperi iom hejma.
La pretaj industrie produktitaj elektraj aparatetoj tamen aperas belaj, kiel apudaj fotoj atestas.
Ekzistas multaj eblecoj por mezuri distancon al iom granda objekto. Oni povas uzi nevideblan IR-lumon aŭ por homoj neaŭdeblan ultrasonon, frekvenco ekzemple 40 kHz. La plej grandaj distancoj por mezuri per tioj sensiloj estas proksimume unu metro.
Tiajn mezurilojn oni povus uzi ekzemple por malkaŝi proksiman promenantan homon en malvasta pasejo kie ne eblas eviti la bone kaŝitan sensilon. Movanta roboto povus uzi tiajn mezurilojn por eviti kolizioj.
Ekzistas ankaŭ pretaj subsistemoj por mezuri malsekecon en tero (humo), por mezuri acidecon (pH) en fluido, por detekti gutojn de pluvo. Sube estas fotita preta elektra pezilo por maksimume 3 kg. La pezilo laboras per la tiel nomita (angle) strain gauge .
Prezoj por ĉi tiuj aparatetoj estas ĝenerale nur kelkaj dekoj da eŭroj (€). La tuta prezo por la sistemo povas tamen esti iom alta.
Kredeble estus tre malfacile por savi monon per propra konstruaĵo, se oni komparas al preta komerca produktaĵo de korelativa aŭ eĉ pli bona kvalito. Respondaj pretaj komercaj produktoj povas esti pli malmultekostaj kaj pli belaj, se ili ekzistas. Propra konstruaĵo tamen povas enhavi potencan internan belecon de propra inĝeniera povoscio.
Sed la tutaĵon oni devas konstrui mem. Certe estas iom da riskoj, sed oni nur bezonas uzi malaltaj elektraj tensioj (multe malpli ol 50 Voltoj kio estas la limo por profesiulo) kioj ne postulas rajtojn de profesia elektristo.
Certe oni prefere unue planu la konstruan projekton bone. La projektu estu realisma, efektivigebla. Eble oni volus unue konstrui pli simplan, malpli ambician sistemon? Senrealismaj atendoj povas kaŭzi enuigan disreviĝon. Oni testu kaj pensu. Oni planu kaj meditu.
En hejmo estas la cirkonstancoj facilaj. Por mem konstruita komputila sistemo povas tamen la eksteraj cirkonstancoj esti iom postulemaj. Malvarmaj temperaturoj, frosto, pluvo, malsekeco kaj mekanikaj lacigoj povas kaŭzi problemoj se oni ne protektas la aparaton bone.
Nuntempe oni povas produkti surprize multflankaj modernaj malgrandaj elektronikaj aparatetoj kaj sensiloj. Sekve kelkaj reprezentaj ekzemploj pri ili.
Per unu karto (PIR) eblas detekti proksiman movadon per IR-lumo. PIR estas angla mallongigo por Passive InfraRed sensor . Tia sensilo ne sendas mem aktive IR-lumon, nur pasive observas ĝin. Varmaj objektoj radias IR-lumon. Povus esti ekzemple alarmo pro ŝtelisto. Aŭ eble oni simple volas aŭtomate lumigi lampon se estas malhele kaj io iom varma movas en ĉambro.
Oni povas mezuri lumon, sonon, pozon kaj tremojn per malgranda karto kio jam havas facilaj elektraj kupliloj. Do nenia nepra bezono por lutado, nur uzu konvenajn kuplilojn. Tiajn mezureblajn tremojn kredeble kaŭzus ekzemple ĉe la vitro bato se oni (ŝtelisto?) rompas vitron de fenestro por eniri aŭ por malfermi pordon.
Temperaturo de aero klare estas facila por mezuri. Oni eble povas ankaŭ mezuri malsekecon de aero kaj aerpremon (barometro) per sama elektronika karto.
Surprizaj estas la modernaj malgrandaj elektronikaj sensiloj. La plej surpriza el ili eble estas IMU kio enhavas giroskopon kun 3 aksoj, povas mezuri magnetan kampon per 3 aksoj kaj akcelon en 3 aksoj. Tiuj funkcioj estas haveblaj apartaj en pli malgrandaj kartoj.
Unu malgranda karto povas detekti homan fingron je distanco de 3 milimetroj, eĉ tra bona izolaĵo kiel ekzemple vitro. La karto funkcias per kapacitanco.
Tiuj aparatetoj ne konsumas multe da elektro, sed certe oni bezonas por ili ion fonton de elektra energio.
Arduino Uno -mikroregilo same malmulte bezonas elektran energion, sed la forta mikrokomputilo Raspberry Pi uzas iom multe da elektro, kelkaj amperoj da elektra kurento je tensio 5 Voltoj. Tial la forta komputilo RPi estas iom problema por uzi per modesta akumulatoro por longa tempo.
La tradicia ideo estas por mem konstrui veteran stacion por mezuri direkton kaj rapidon de vento, temperaturon, malsekecon de aero, aerpremon kaj eble pluvon, lumecon en la ĉirkaŭaĵo, eksterdome. Mi tamen ne volas tion, estas tro kutima celo por mia postulema majesta gusto. Mi ja estas alta noblulo, la reganto en la sendependa nacio Mueleja Insulo, kaj tute ne nur ia malnobla vetera profeto.
Nu, sendube multaj bonaj eblecoj en modernaj elektraj aparatetoj. Ĉio ne eblas, sed multe kredeble eblus. Multe por batali, revi kaj lerni.
Mi ne ŝatas pretaj veteraj stacioj. Mi tamen havas ideon por konstrui simplan propran magneto-elektran mezurilon ene en ventmontrilo por direkto de vento per unu magneto kaj multaj Reed-konektiloj. La rapidon de vento oni eble povus mezuri per konvena facile turnigebla stepper -motoro kiel generatoro kion la vento turnigas. Estas ja klare ke la direkto de vento estas sensignifa se ne ekzistas ia vento, se rapido de vento estas praktike nulo.
Apuda principa desegnaĵo espereble klarigas la aferon per nur 4 konektiloj. Magneto turnas laŭ la direkto de ventmontrilo ĉirkaŭ centra akso. Oni povas legi el Reed-konektiloj en kio pozo la magneto estas. Povus esti sume ekzemple 8 aŭ 16 konektiloj. Ni supozu ke la vento blovas el direkto de magneto. Esence certe estas ke almenaŭ unu kaj maksimume du konektiloj konektas en ĉio pozo de magneto. Se estas 16 konektiloj mi kredas ke eblus legi la pozon de magneto per precizeco proksimume 1/8 de tuta rondo kio jam kredeble estus tute sufiĉa por la venta direkto.
Ni ja nomas kiel norda vento tion venton kio venas el nordo kaj veturas al sudo. Kaj okcidenta vento veturas al oriento ĉar venas el okcidento. Kaj tiel plu. Maristoj tamen bone scias ke ekzemple norda fluo venas el sudo kaj tial ĝi transportas la boaton al nordo. Simplaj aferoj, sed oni ilin bone komprenu.
"Vento alportas, sed fluo transportas", finne "tuuli tuo, virta vie" estas la malnova sed bona memora regulo de navigado. Vento alportas aeron el direkto de sia nomo sed fluo transportas la boaton al direkto de sia nomo. Oni evitu eraron de 180° kio estas la plej severa ebla.
Brava sensilo la simpla Reed-konektilo. Eble mi povus uzi ilin por indiki la pozon de granda plato de astronomia horloĝo? Magnetoj estas utilaj. Ni multe batalu sed ni ne batalu kontraŭ magnetoj.
Kaj certe fine ..........
NI VENKOS!
La Ambasadoro en Pori de sendependa nacio Mueleja Insulo |