Kokoelmat

Kuinka kipinävälilähetin toimii?

Kuinka kipinävälilähetin toimii?

Vaikka kipinävälilähettimen periaate saattaa tuntua olevan hyvin yksinkertainen, malleissa oli paljon enemmän kuin saattaisi ilmeisesti näkyä ensi silmäyksellä.

Kun tarkastellaan kipinälähettimen toimintaa, saadaan paljon mielenkiintoisia suunnittelutekniikoita. Kipinälähettimen toiminta oli hieman monimutkaisempi, että monet nykyään saattavat uskoa.

Kipinävälin toiminta

Ennen kuin tarkastellaan kipinävälilähettimen toimintaa ja kuinka kipinälähetin toimii, kannattaa katsoa piirin ydinelementtiä nähdäksesi, miten se toimii.

Vaikka kipinäväli voi esiintyä hyvin yksinkertaisena elementtinä kipinävälilähetinpiirissä, sen toiminnan ymmärtäminen on avain, jotta voimme nähdä, kuinka piirit toimivat. Varhaisilla tienraivaajilla kesti jonkin aikaa ymmärtää, kuinka kipinäväli toimi, ja siksi kuinka parasta käyttää sitä lähettimessä.

Lähinnä kipinäväli toimii lähettimen sisällä elektronisena kytkimenä. Kun se ei ole ampunut, se muodostaa avoimen piirin, jolla on erittäin suuri vastus. Kun kipinävälin jännite kasvaa, saavutetaan piste, jossa koskettimien välinen ilma hajoaa ja kipinäväli syttyy tai kaartuu ja kipinä näkyy. Kun tämä tapahtuu, ilma "kipinävälissä" ionisoituu ja muodostuu johtava plasma.

Vaikka kipinävälit vaativat suurta jännitettä kipinän muodostamiseksi, sen ylläpitäminen vaatii virran, ja itse asiassa ionisoituneen ja virran johtavan kipinävälin vastus voi olla jopa noin kaksi ohmia.


Kipinäväli 1900-luvun alkupuolelta peräisin olevasta suuritehoisesta lähettimestä.

Tämä pieni vastustaso tarkoittaa, että minkä tahansa kipinävälilähettimen piirin on kyettävä toimittamaan vaadittu virrataso palamatta. Monet varhaiset kehittäjät eivät ymmärtäneet tätä - he käyttivät induktiokäämiä korkeajen jännitteiden tuottamiseen kipinävälin syttymiseksi, mutta induktiokäämiä ei ollut suunniteltu tuottamaan tarvittavaa virtaa, ja usein ne epäonnistuivat tai palivat seurauksena.

Tarkasteltaessa tarkemmin itse kipinää todellinen hajoamistapa on hyvin ennustamaton ja kun kipinä on lyönyt ja polku on vakiintunut, tämäkin on hyvin vaihteleva. Virran taso vaihtelee villisti.

Kokonaistulos on, että kipinä tuottaa laajakaistaisen radiotaajuisen energian, joka voidaan kytkeä kipinävälilähettimessä antenniin ja säteillä.

Tarkasteltaessa kipinävälin toimintaa, se on toiminnassaan melko karkea ja siksi ei ole yllättävää, että se ei ole erityisen tehokas ja säteilee heikkoa signaalia.

Kuinka kipinävälilähetin toimii?

Kun tarkastellaan kipinälähettimen toimintaa, on pidettävä mielessä, että tämä oli tekniikan alue, joka kehittyi hyvin nopeasti 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa. Tämän seurauksena monia ideoita kehitettiin, jotkut hyvät ja toiset eivät niin hyvät, ja eri kipinälähettimien toiminnassa oli paljon erilaisia.

Periaatteessa hyvin yksinkertainen kipinävälilähetin koostuu jännitelähteestä, joka syötetään vastuksen kautta kondensaattoriin, jonka kipinäväli on poikki. Jännite aukon yli nousee, kunnes se kipinää. Kipinä purkaa kapasitanssin, kunnes se on ylläpitojännitteen alapuolella ja kipinä sammuu. Sitten kondensaattori latautuu uudelleen, kunnes se kipinää uudelleen, ja sykli toistuu.

Kipinäväli on kytketty antenniin, mikä mahdollistaa signaalin säteilemisen. Normaalisti on olemassa viritysjärjestelyjä signaalin kaistanleveyden rajoittamiseksi.

Tuloksena olevilla kipinävälin suurilla amplitudipulsseilla on hyvin terävät reunat, ts. Virta nousee tyhjästä suureksi arvoksi lyhyessä ajassa. Tämän seurauksena ne tuottavat laajakaistaisen radiotaajuisen energian. Jotain samanlaista tapahtuu salamaniskun kanssa, joka tuottaa halkeaman, joka kuulee usein keski- tai lyhytaaltokaistojen yli.

Kipinälähettimien tuottama energia viritettiin jossain määrin lähettimen ja antennin viritetyillä piireillä, mutta silti ne säteilivät edelleen energiaa laajalla kaistanleveydellä. Tämän seurauksena heidät poistettiin palvelusta, koska ne häiritsivät muita käyttäjiä käyttämällä paljon kapeamman kaistan tekniikoita, kuten morsea ja amplitudimodulaatiota jne.

Kipinälähettimen sammuttaja

Kun tarkastellaan kipinälähettimen toimintaa, yksi kehityksen alkuvaiheessa hyväksytty käsite oli kipinäsammutin.

Yksi löydetyistä ongelmista, erityisesti suuritehoisten kipinälähettimien käytössä, oli se, että osa antennipiirin energiasta siirrettiin takaisin kipinävirtapiiriin ensimmäisen värähtelypurkauksen jälkeen. Tämä siirsi kipinän lyhyeksi kaareksi. mikä alensi kokonaistehokkuutta ja joissakin olosuhteissa se aiheutti lähetyksen kahdella erillisellä taajuudella.

Kipinän sammuttamisen menetelmiä tutkittiin ja toteutettiin.

Yksi kipinälähettimiin sovellettu sammutusmenetelmä oli vähentää kipinä- ja antennipiirien välistä kytkentää.

Paremmat menetelmät kipinävälilähettimen 'sammuttamiseksi' sisälsivät joitain menetelmiä kipinävälin nopeasta deionisoinnista. Nämä alettiin ottaa käyttöön jo 1890-luvulla, jotta kipinästä ei muodostuisi kaarta.

Elihu Thomson kehitti yhden ensimmäisistä deionisointimenetelmistä sammuttamiseksi, ja siihen sisältyi niin sanottu magneettinen puhallusjärjestelmä. Tässä kohdennettiin sopivasti ajoitettu magneettikenttä suorassa kulmassa kipinän suuntaan. Muita ideoita olivat suoran ilmapuhalluksen käyttäminen kaaren sammumisen varmistamiseksi.

Ajatus, joka sai eniten suosiota kipinävälilähettimen sammuttamiseksi, oli käyttää pyörivää kipinäväliä. Tämä koostui yhdestä kiinteämmistä elementeistä ja pyörivästä elementistä, jossa oli joitain ulkonevia pinnoja. Koska pyörivät kipinäkohdat kykenisivät tukemaan kipinää vain lyhyen aikaa, kaikki kaaret sammutetaan ennen kuin ne vakiintuvat.

Kipinälähettimen parannukset

Yksi suurimmista kipinävälilähettimien tärkeimmistä ongelmista oli, että hyötysuhde oli hyvin heikko. Tämä johtui siitä, että kipinävälit laukaisivat jatkuvasti, kun avainta painettiin. Kysymys tässä oli, että induktiokäämi, jota käytettiin taka-EMF: n tuottamiseen kipinän luomiseksi kipinäväliin, pystyy ajamaan noin 100 mA: n verran rakon yli vain kaaren käydessä. Tämä tarkoitti, että antennille syötettiin vain hyvin vähän virtaa.

Jotkut varhaiset menetelmät tehon lisäämiseksi liittivät kipinävälin kahden elektrodin välisen aukon kasvattamiseen, mikä lisäsi jännitettä. Tämä tarkoitti, että tappavat jännitteet ilmestyivät antenneihin.

Yksi kipinävälitekniikan edistysaskel oli suhteellisen yksinkertainen. Se merkitsi kondensaattorin lisäämistä kipinän tuottamiseen käytetyn induktiokäämin toissijaisen käämityksen yli. Tämän yhden kondensaattorin lisääminen kipinävälilähettimeen teki suuren eron. Se eliminoi jatkuvan kaaren, joka vetää jännitettä induktiokelasta. Kondensaattorin sijoittaminen induktorikäämin toissijaisen lähettimen yli mahdollisti sekä rakovirran että tuloksena olevan antennivirran kasvun, ja myös kondensaattorin nopea purkaus poisti rakovastuksen antennipiiristä. Molemmat näistä ominaisuuksista ovat seurausta yhden kondensaattorin lisäämisestä.


Katso video: GIFTAUS ON SAAPUNUT! - Kuinka Saada Lahjoja Muilta! - Fortnite Suomi (Syyskuu 2021).