Réaliser une antenne AM sur barre de ferrite

[invite88c92d74]

Bonjour à tous,

Je cherche à réaliser un détecteur de décharges électriques, utilisé lors d'orages pour déclencher automatiquement mon appareil photo.
Je suis tombé sur cette page, qui résume et explique bien ce que je souhaite faire (moyennant des modifications qui ne me poseront pas de difficultés). Le gros "mais" du projet, c'est l'antenne de réception sur barre ferrite : je ne suis pas un intime du monde de la radio !

Je me rappelle et ai retrouvé mes cours sur les inductances, mais c'était assez peu approfondi au bac "électrotechnique" ...

Du coup, voici mes questions :

- comment déterminer l'inductance en connaissant le diamètre du fil, de la barre de ferrite, sa longueur, le nombre de spires (donc sa inductancemètre) ?
- cette antenne peut-elle être réalisée sur un tore, et non une barre ?

Au final, je n'aurai pas besoin de précision absolue sur la fréquence recherchée, mais je souhaite tout de même en avoir une idée.

Merci d'avance pour vos réponses ou aiguillages
-----

[jiherve]

Bonsoir,
oublier le tore car de par sa topologie le champ magnétique est fermé et donc ce qui ne peut sortir ne peut non plus rentrer.
Pour le reste il serait plus simple de récupérer une antenne ferrite dans un vieux récepteur, c'est souvent bobiné avec du fil de Litz que l'on n'a pas forcement au fond du tiroir.
mais si le DIY est fondamental :http://sidstation.loudet.org/antenna...r.xhtml#theory

JR

[nornand]

j'avoue que j'ai lu l'article en travers , ne serait il pas plus rentable de modifier un recepteur AM onde longues économiquement l'affaire me semble plus rentable 10€ l'ensemble
http://www.electrodepot.fr/radio-muse-m-050-r.html

pour le tore +1 avec Jiherve

[inviteede7e2b6]

-1 ce récepteur est "ondes moyennes"

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Re

ce récepteur est "ondes moyennes"

Heureusement la foudre est bonne fille, elle est à large bande, en fait ce genre d'application renoue avec les débuts de la radio : Popov.
JR

[inviteede7e2b6]

quoi qu'il en soit , les "grandes ondes" sont plus sensibles au QRN ,
c'esy bien pourquoi on ne les utilise pas en zones tropicales

[invite88c92d74]

Bonjour à tous, et merci à vous 3 pour vos interventions

Tout d'abord, merci jiherve pour le lien que tu m'as donné : il regroupe beaucoup de ce que j'ai pu voir, avec des explications relativement simples qui feront (je l'espère) que j'arriverai à un résultat probant.
Le DIY fait part intégrante de ce projet, puisque 'maitriser' cet aspect de la conception m’amènera :
- à pouvoir reproduire le détecteur de décharge.
- à comprendre, ou commencer à comprendre, et mettre un pied, dans le monde de la radio.

nornand, j'ai pensé à récupérer un récepteur AM, tout ou juste l'antenne. Mais, en plus d'en revenir au premier point soulevé plus tôt (le premier tiret), la compacité sera de mise et le tout devra tenir sur une hotshoe d'appareil photo (là où l'on met le flash) = impossible en récupérant le tout.

PIXEL, merci pour la remarque. Oui, MW = Medium Ways, LW = Long Ways. Ce récepteur AM/FM ne convient donc pas.

Il me reste maintenant à potasser sévère le lien de jiherve, et peut-être acheter un inductancemètre pour confirmer les calculs théoriques et les montages.

EDIT : 2 messages ont été postés entre ma réponse et la précédente actualisation de la page.
Alors, oui, la décharge d'un éclair sera audible sur un large spectre, mais les recherches lisibles sur mon premier lien indiquent une fréquence optimale (ou du moins avec un bon rendement) aux alentours de 300kHz (et pour l'instant, sans tests sur le terrain, je n'ai pas de raison de ne pas y croire ).

[inviteede7e2b6]

quelques secondes de gogol avec les mots clef idoines retournent pléthore d'exemples...

http://www.electroschematics.com/511...ector-circuit/

http://www.electroschematics.com/511...ector-circuit/

etc..

[invite88c92d74]

Merci pour tes liens PIXEL, mais tu as posté 2 fois le même

Le gros soucis d'une antenne-cadre, est l'encombrement de la chose : impossible à fixer sur l'APN, et impossible de l'emmener en voyage telle-quelle (je pars aux USA en septembre, va expliquer ça aux douanes américaines :/ ... )

[inviteede7e2b6]

tu pars avec le "kit" prêt à monter... ou tu le fabriques sur place.

de toute manière , les US sont devenu parano monomaniaques , il faudrait voler à poil....
du coup je ne vais plus y voir mes potes , c'est eux qui viennent , la bouffe est meilleure en France

[f6bes]

Merci pour tes liens PIXEL, mais tu as posté 2 fois le même

(je pars aux USA en septembre, va expliquer ça aux douanes américaines :/ ... )

Bjr à toi,
Ben...bon courage...sont pas trop large d'esprit apparemment !
Il existe des détecteurs d'orage SANS cadre ...une simple boule !
(a réaliser soi meme).
http://img136.imageshack.us/img136/2...ectorupur2.jpg


A+

[f6bes]

Remoi,
Autre réalisation :
http://i48.photobucket.com/albums/f2...agesCablge.jpg
Les composants:
http://i48.photobucket.com/albums/f2...eComposant.jpg

A+

[invite88c92d74]

Bonjour à tous, et bonne fête nationale

Je reviens vers vous, pour une question subsidiaire : dans le lien donné par jiherve (non accessible aujourd'hui, je ne sais pas pourquoi ...)

mais si le DIY est fondamental :http://sidstation.loudet.org/antenna...r.xhtml#theory

il est fait mention de : A est la surface de chaque enroulement, en m².

S'agit-il de la surface occupée par chaque spire sur la barre de ferrite, ou de toutes les spires ? (ou autre, si je me trompe ? Sur Wikipédia, j'ai trouvé une même formule, où cette fois A est S, et correspond à : S = section effective du noyau magnétique en mètres carrés (m2)).

Merci par avance pour vos éclairements !

Lucas

[invite68b60211]

Salut
Je vais sans doute être hors sujet, mais j'ai fait bien des photos d'éclairs sans avoir de matos sophistiqués en campagne, en bordure de mer ou autres. La seule condition étant d'être dans l'obscurité la plus totale possible
L'appareil photo sur le trépied, un objectif plutôt grand angle (60 mm est idéal) réglé sur l'infini vers le lieu probable d'un ou plusieurs éclairs.
Mode pause, objectif ouvert et la main devant pour éviter les lumières parasites. l'éclair parait, tu enlèves la main puis tu la remets devant l'objectif en attendant le second. (Pas plus de 2 sur la même prise de vue)
Tu réarmes l'appareil photo et mêmes manœuvres pour les éclairs suivants.
Avec 1 ou 2 éclairs sur le même cliché, tu peux obtenir des effets assez fabuleux. J'ai commencé ce genre de photos avec de l'argentique, j'ai continué avec du numérique. A partir du moment que l'APN a une fonction pause assez longue, c'est simple à faire, et ça fonctionne très bien sans avoir besoin de trucs ou de machins.
Tu pourras essayer dans les prochains jours, c'est bien rare si on n'a pas un orage bientôt. Et ce systeme, tu peux l'employer presque partout (un pont au dessus d'une route pour les phares de voitures) à condition que toi, tu sois dans l'obscurité et qu'il n'y ai qu'un minimum de lumières alentour
Bonne journée à toi et bonnes bidouilles pour réaliser ton appareil
Claude

[annjy]

................
du coup je ne vais plus y voir mes potes , c'est eux qui viennent , la bouffe est meilleure en France

Bsr,

Il y a d'excellents restos Italiens ou Chinois aux US.....

JY

[inviteede7e2b6]

tout y est sucré.... moins je te l'accorde , mais toujours trop pour un européen.

[invite88c92d74]

Re bonjour à tous,

Claude, tes explications sont bonnes pour une photo la nuit, mais le jour ?!
J'ai déjà fait des photos d'éclairs, mais pourquoi ne pas agrémenter la chose d'un peu de DIY électronique ?

[calculair]

Bonjour,

L'eclair et le parasite produit sont simultanés.

Le déclenchement de l'appareil se fait nécessairement après la détection

La photo risque d'être prise après la disparition de l'éclair......

[invite88c92d74]

Bonjour calculair,

J'ai lu que les traceurs, précédant donc le gros de l'éclair, émettent des ondes électromagnétiques. Donc si on capte ces dernières, le temps de latence entre la détection et le déclenchement de l'APN pourrait correspondre à l'apparition de l'éclair lui même (quelques ms).
De plus, les éclairs peuvent durer un certain temps

[calculair]

Bonjour,

Donc il faut capter les " traceurs" qui ont surement une intensité moins forte.

Si un éclair fait 10 kA, tu supposes un courant de 10 kA et tu as B = 4 Pi *10^(-7) / (4PI D) I ou D est la distance à l'éclair en mètre et I le courant en ampère

Pour les traceurs tu as la même chose ( a priori ) mais le courant doit être plus faible et j'en ai aucune idée

[nornand]

pour ce qui est de la fréquence a écouter voila un truc qui a 4 ans https://www.youtube.com/watch?v=6UhnmovWT6E

https://www.youtube.com/watch?v=v6DG2h8nGqc

[calculair]

Bonjour,

Je n'ai pas très bien compris ce que ce lien voulait montrer.

Pour moi le précurseur, se creé très vite et precede le coup de foudre. le temps est très court.

Voir ce lien

http://www.imaginascience.com/pratiq...eclair-ralenti

Si le courant du coup de foudre peut être evalué aux environs de 10 kA, je n'ai aucune idée des courants des précurseurs 0,5 kA ? ou moins.

Cette donnée est importante pour régler le seuil de déclenchement du dispositif photo

Pour faire le calcul, tu appliques les règles de l'électromagnétisme en considérant que les effets électriques de l'orage est un courant de X kA à la distance D de ta self detectrice.

Le courant creé un champ qui travers ta bobine et la tension détectée est e = L dI( orage) /dt

Je pense que dt peut être choisi à 10 microsondes

[invite88c92d74]

Merci pour ces précisions calculair ! Il va falloir que je travaille d'autant plus, c'est malin

Par contre, personne pour cette partie :

Je reviens vers vous, pour une question subsidiaire : dans le lien donné par jiherve (non accessible aujourd'hui, je ne sais pas pourquoi ...)

*Envoyé par*jiherve

mais si le DIY est fondamental :http://sidstation.loudet.org/antenna...r.xhtml#theory

il est fait mention de :*A*est la surface de chaque enroulement, en m².

S'agit-il de la surface occupée par chaque spire sur la barre de ferrite, ou de toutes les spires ? (ou autre, si je me trompe ? Sur Wikipédia, j'ai trouvé une même formule, où cette fois*A*est*S, et correspond à :*S*= section effective du noyau magnétique en mètres carrés (m2)).

?

[calculair]

Bonjour,

Je n'ai pas pu consulter le lien de jiherve.

Mais si on veut faire des évaluations

Le champ d'induction magnétique crée par un conducteur très long est m° I / (2 pi D) ou m° est la perméabilité du vide =4 PI *10^-7
I le courant de ton éclair, evalué à 10 000 A

D la distance de ton point d'observation

Faisons un calcul pour D = 5000 m

B = 4 *3,14 *10^-7 * 10 000 /( 2*3,14* 5000 ) = 0,4 micro Tesla = 0,4 *10^-6

[calculair]

Bonjour

Phase 2 calculer le flux au travers de ta bobine ou antenne.

Je suppose une antenne cadre de 50 cm de coté par 50 cm, soit une surface de 2500 cm2

Ce cadre comprend par exemple 50 spires

Le flux est donc B S = 0,4 *10 ^-6 * 2500 *10^-4 * 50 = 5 *10^-6 Weber/m2

La tension qui apparait en supposant que l'éclair dure 10 microsondes

Une évaluation de la tension serait 5 *10 ^-6 / 10^-5 = 0,5 V pour un bon coup de foudre à 5km

Reste à faire un calcul équivalent pour les précurseurs

[invite88c92d74]

Re bonjour calculair,

Donc, tu mets en application ta formule donnée plus tôt dans la discussion. Que représente 0.4µT ? J'ai du mal à me l'imaginer (à part lire que le champ magnétique terrestre est de 31µT à l'équateur) ...

Par contre, si je présente cette équation par exemple, qui sert à déterminer l'inductance d'une bobine sur un cadre ferrite :

L = (µ0*µr*N²S)/l

où L est l'inductance de la bobine
µ0 la perméabilité du vide
µr la perméabilité relative du matériau magnétique
N le nombre de spires
S la section effective du noyau magnétique en mètres carrés (m2)
et l la longueur effective du noyau magnétique

ta formule et son résultat ne me permettent pas d'y répondre ! (à moins qu'il y est quelque chose que je ne saisis pas ?)

Ta formule est autrement intéressante, en le sens qu'elle me permettra justement de déterminer le champ magnétique émis par chaque éclair et traversant potentiellement mon antenne de réception.

EDIT : tu as écris la phase 2 de ta réponse, que je retrouve dans le lien donné par jiherve, entre temps

[calculair]

Bonjour

Je ne me préoccupe pas du champ terrestre qui peut être considéré comme constant.

Principe du calcul:

On approxime l'éclair à un conducteur très long qui conduit un courant de 10 kA

Ce courant crée un champ B dont on a evalué l'intensité à la distance D

Le flux de ce champ B à travers la surface S est Phi = B S

Comme j'ai supposé que ton cadre a N spires, le flux total est Phi = N B S

La FEM apparaissant est e = d (Phi) / dt et on approxime dt à 10 microsecondes


Dans tout cela il y a des hypothèses simplificatrices, mais cela donne des ordres de grandeurs.

[invite88c92d74]

J'ai bien compris où amène ton calcul, merci

Le problème est que je n'arrive pas à déterminer à quoi correspond cette fameuse surface :/

EDIT : je viens de trouver "Section ou surface du corps de la bobine [m2]", ce qui correspondrait à la surface utilisée par la bobine sur la ferrite, exact ?

Exemple : ma barre de ferrite mesure 50mm, a 10mm de diamètre, la bobine est faite sur 40mm, donc ma surface serait 2pi*r*h = 2pi*5*40 = 1256mm²

[calculair]

Bonjour

C'est la surface 1 spire de ton antenne cadre

Le champ B traverse cette surface si les cotes du cadre sont orientés vers l'éclair ( Tu vois l'éclair a travers la surface de la spire ) le flux a travers la surface est B S

[calculair]

Bonjour

"
EDIT : je viens de trouver "Section ou surface du corps de la bobine [m2]", ce qui correspondrait à la surface utilisée par la bobine sur la ferrite, exact ?

Exemple : ma barre de ferrite mesure 50mm, a 10mm de diamètre, la bobine est faite sur 40mm, donc ma surface serait 2pi*r*h = 2pi*5*40 = 1256mm²"

La surface est la surface de la spire si la bobine fait 10 mm de diametre S = Pi D^2 /4

Le fait d'utiliser une ferrite les lignes de champ se resserrent