Беспроводная передача энергии… Задача, над которой бьются лучшие умы, пожалуй, что и не первый десяток лет! С ростом числа бытовых радиопередатчиков — сотовые телефоны, wi-fi, беспроводные датчики разного рода — задача получения электроэнергии от этих источников для запитки разного рода устройств, например, автономных, не привязанных к питанию и получающих его от радиоэфира — приобретает особую остроту… 

Сразу надо отметить, что в полной мере эта задача до сих пор не решена — по крайней мере, для высокоэнергозатратных применений, хотя, судя по тому направлению, в котором движется вся электроника — уменьшению энергопотребления и размеров компонентов, похоже, что одно из решений может прийти из этой области, в виду просто гораздо меньшего потребления новыми поколениями схем, из-за чего, им станет достаточно даже слабого питания, извлекаемого из энергии радиоволн… 

Тем не менее, если отбросить эти рассуждения, есть одна сфера, в которой практически применимые решения наблюдаются практически непрерывно, с начала XX века — и это детекторные приёмники! 

Вроде бы они давным-давно устарели, уступив место более эффективным устройствам — однако, как ни странно, подобная схема нашла применение в совсем неожиданном варианте: так называемых «блинкерах» (от англ. «blink» — мерцать) широко распространившихся в 2000-х годах и предназначенных для подачи сигнала владельцу сотового телефона (тогда ещё не смартфона, т.к. дело происходило до эры смартфонов) о каких-то событиях, ярким мерцанием…

Когда-то очень давно, нам в вузе преподавали на одном из предметов, что, пожалуй, единственным способом, который может проявить уровень человека — является дело. 

И достаточно большое количество людей находят в себе смелость творить удивительные вещи, зажигая своими начинаниями всех остальных — ведь, согласитесь, что идти вперёд, имея под рукой примеры, гораздо проще, чем пробивать дорогу совсем самостоятельно? ;-) 

И сегодня будет рассказ как раз о таких людях, которые имея горячее желание творить, получать недостающие знания, рождать нечто новое — создали примеры, которые дают нам всем повод задуматься и, может быть, сотворить тоже нечто подобное? ;-) 

^{Darren Coe}

Мы привыкли ассоциировать своё время (больше конечно из-за недостатка иного опыта — да и действительно, кто его знает, как они там жили, предки? :-) ) со временем высоких достижений — одним из которых является высокоскоростная радиосвязь, например, стандартов wi-fi, 5g — нам по незнанию может показаться, что «вот, дескать, наука развилась как: до каких скоростей мы добрались!». 

Однако, глядя на наш энтузиазм, думается, что наверняка, некоторые из продвинутых предков посмотрели бы на всё это с кривой ухмылкой — мол, «ну-ну, продолжайте в том же духе, и, может быть, доберётесь и до нашего уровня…» :-D 

Скажем, как вам понравится тот факт, что уже в 1970-е годы любители могли с лёгкостью передавать высококачественный аудио или видео сигнал — на сотни километров, с помощью весьма простого устройства, на частотах в 10 ГГц?! :-)

За многие годы существования электронных устройств мы привыкли к тому, что по большому счёту, сложные интеллектуальные компоненты представляют собой, утрированно, массив запоминающих ячеек разного рода, позволяющих в совокупности, как просто хранить информацию, так и выстраивать разнообразную логику — собственно говоря, именно из этого и проистекает постоянно слышимая характеристика, например, насчёт процессоров — о содержании «такого-то количества транзисторов». 

Многим хорош современный подход — можно как записать информацию, так и получить практически мгновенно к ней доступ, в нужный момент времени; причём, так как время переключения самой ячейки обычно весьма ничтожно (и в том числе, благодаря этому), современные интеллектуальные системы работают достаточно быстро…однако, так было не всегда! 

Например, в прошлом, для хранения информации могли использоваться абсолютно разные физические процессы, не всегда только сугубо электрического свойства…

Скажем, как вам понравится, хранение информации в звуке?! Причём, не записанном куда-либо (нашёл чем удивить), а непосредственно, распространяющимся в среде, то есть, в динамике?!

^Zureks

Современный мир с каждым днём всё более и более погружается в океан электромагнитных и магнитных излучений, которые пронизывают всё вокруг и усиливаются с каждым днём — беспроводные гаджеты, смартфоны с несколькими sim-картами (да ещё и в количестве нескольких смартфонов у одного человека) и т.д. и т.п. 

В свете этого, думается, что было бы интересной идеей увидеть этот электромагнитно/магнитный океан, не только, собственно, из познавательных целей, но и вполне практических — думается, что обладание подобной информацией, в удобном, визуальном виде, могло бы быть полезным для целого ряда применений… 

Посмотрим, что имеется на этот счёт, в данный момент! 

^BrentRF

Вот мы тут «носимся» с полупроводниками, всевозможными сложными этапами их производства, легированием, p-n переходами и прочим… «А счастье было так близко» — приходило ли вам в голову, что в качестве диода может работать любое обычное пламя, например, от свечки?! А в качестве триода?! :-)

Если не интересоваться, то кажется, что многие из тех физических величин, с которыми нам приходится сталкиваться в реальной жизни — представляют собой неизменные константы. 

Однако, если всё же начать немного разбираться, то выяснится, что всё довольно относительно!  

И сегодня, мы поговорим о некоторых из подобных примеров, где следствием изучения этого могут быть вполне конкретные и полезные применения… 

^UMDemoLab

Физика, всё же, удивительная штука, и, порой открывает мир совершенно с неожиданных сторон — например, как вам понравится, что можно вызывать физическое движение объектов, простым воздействием магнитного поля?! 

Несмотря на кажущуюся странность такой возможности — это широко известный научный эксперимент, одним из авторов которого являлся сам знаменитый Эйнштейн… 

^LaserSam

Человечество всегда испытывало потребность в точном определении координат — собственно, из-за проблем с этим в прошлом, возникал целый ряд проблем. 

Новое время, уже в XX веке, принесло с собой и новые проблемы — скорости движения кардинально выросли, что, в свою очередь, осложнило сложившиеся методы определения координат. 

Тем не менее, тот же самый XX век принёс и кардинальное изменение в этой области,

А именно — определение координат с помощью всего лишь света!

 Впрочем, давайте обо всём по порядку… 

Техническая наука в любой области изобилует, порой, довольно парадоксальными решениями, которые, тем не менее, если разобраться, вполне себе имеют право на существование и, к тому же, приводят к интересным следствиям — то есть, полезны для современного применения: именно таким и является знаменитый «парадокс Фергюсона», касающийся зубчатых передач, который удивляет впервые ознакомившихся с ним людей людей, уже более 260 лет, и, к тому же, имеет интересное следствие в наши дни, так как зная его принципы, можно успешно проектировать механические суставные передачи роботов, с парадоксальным (на первый взгляд) движением… 

Prof. D.E. Hughes (1879) V. Induction-balance and experimental researches therewith , The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science

Человек всегда хотел проникнуть в то, что невозможно для невооруженного глаза и одним из наиболее интересовавших его областей — было разработать некоторый способ для нахождения металлов в недоступных зрению местах, так как их имеется весьма большое количество и разнообразие: например, под землёй, в теле человека, в стенах и т.д. 

Трудно переоценить важность этой задачи, которая привела к появлению примечательного изобретения, в дальнейшем, с последующими модификациями, широко распространившегося и применяющегося повсеместно — да, речь пойдёт об металлоискателе, но не о том, что всем известно, а о том, что, пожалуй, легло в основу всего направления… 

До начала нашего рассказа, давайте я загадаю вам загадку: можно ли выпрямить переменный ток, без полупроводниковых элементов (диоды и т.д.)? А можно ли то же самое провернуть, с точностью до наоборот — то есть, постоянный ток превратить в переменный, без сложных схем и полупроводниковых элементов? Можно ли понизить/повысить напряжение электрического тока (и другие его параметры — частоту, количество фаз) — без трансформаторов и электронных схем? 

А теперь, совсем вопрос на засыпку («вот ведь валит!» © — неизвестный студент :-D):
а можно ли теперь всю эту красоту провернуть с помощью одного и того же класса устройств?  

Как ни странно, можно, если это устройство называется «умформер» (но были и более продвинутые варианты, о них тоже будет ниже)…

Не так давно мы рассмотрели такую интересную тему, как переменные резисторы и их потенциальную замену достаточно интересными решениями. 

На мой взгляд, рассмотрение той темы было бы неполным, если бы не рассмотреть ещё и крайне интересный и, в буквальном смысле, «крайний» вариант — когда резистор не пропускает ток вообще! :-)  

Выглядит странновато, и вообще, возникает вопрос — «а зачем же тогда такой резистор и вовсе нужен?!», но, тем не менее, и такие интересные элементы в электронике бывают!  

Не знаю как для вас, но для меня, с того самого первого момента, когда я стал интересоваться электроникой, существовала одна, скажем так, «загадочная» :-) сущность, разобраться в сути которой мне всегда было интересно — конденсаторы переменной ёмкости! 

Хотя бы даже по той простой причине, что в те далекие (почти уже былинные) времена, когда у меня впервые начали возникать вопросы подобного рода, переменные конденсаторы достать было весьма проблемно (для собственных экспериментов; несмотря на то, что они повсеместно присутствовали в «музыкальных центрах» (радиоприёмник + проигрыватель пластинок) прошлого — «радиола»-х). 

Да и, кроме того, в обыденной практике подобные конденсаторы не часто встречаются (как потребные для самоделок), что, опять же, уменьшает количество поводов с ними «пообщаться поплотнее» (хотя, если память мне не изменяет, их частенько предлагалось использовать в составе схем самодельных металлоискателей — будучи школьником я как раз пытался собрать нечто подобное, но отказался из-за отсутствия подобного конденсатора под рукой). 

Ну и в целом, как выясняется, переменные конденсаторы как класс представляют собой очень интересный объект для рассмотрения, чем мы сегодня и займёмся!

Все, кто так или иначе имел дело с электроникой, например, пытался собирать какие-то свои хобби-схемы, сталкивался с одной весьма простой задачей, которая, как ни странно, может иной раз попортить нервы довольно сильно: обычные резисторы! 

Вроде бы, ну что там может быть сложного? Обычный пассивный элемент, известный всем — подбирай по мощности/сопротивлению/типу монтажа (сквозной/поверхностный) и вуаля… 

Однако, из своего опыта, мне вспоминается, что с резисторами связаны две банальные проблемы: 1) нужного никогда нет под рукой; 2) непонятно, какой нужен (надо подбирать иной раз «на живую»). 

Да, с развитием современных маркетплейсов и онлайн-торговли проблемы в значительной мере ушли, но, тем не менее, думается, что ознакомление с альтернативным путём, будет для многих интересно! ;-) 

В связи с вышесказанным, я тут накопал некоторое количество информации, которое, думается, может быть для некоторых весьма полезным…Итак… 

Какая техническая область развивается практически всю историю человечества, идя с ним рука об руку и, несмотря на все прошедшие века и технические изменения, — до сих пор, в основе своей, находится на том же уровне, что и многие тысячи лет назад? 

И это безусловно — бритьё! :-)

Любой кто имел дело с лазерами, например, в самом простом варианте, даже баловался с обычной красной лазерной указкой, замечал, наверное, одно интересное явление: если навести лазерный луч на какую-либо поверхность — поверхность оказывается как бы покрытой ярко сияющими мелкими блёстками, и этот эффект тем более заметен, чем с большего размера лазерный луч светит на поверхность — просто-напросто, из-за обычно неидеальности оптической системы лазера, бытовые недорогие лазерные указки красного цвета имеют достаточно большое* расхождение луча и этот луч освещает достаточно большую площадь, на которой этот эффект становится ещё более заметен. 

В прошлом, я думал, что «ну, просто луч настолько яркий, что подсвечивает малейшие шероховатости, ничего странного» — однако, как выясняется, науке этот эффект давно известен, за ним скрывается очень интересное явление и он может быть применён весьма любопытными способами! 

Что мы знаем о повороте на определённый угол и его удержании в робототехнических системах? 

Думается, что на данный момент, мы все настолько сильно подсели на разнообразные цифровые устройства, алгоритмы и принципы, что нам (наверное, что даже и большинству), зачастую, даже сложно себе представить, что подобная задача может быть решена и кардинально иным способом! :-)  

Тем не менее, в истории существовали (и даже в данный момент существуют!) целый класс абсолютно иных аналоговых устройств, который вполне себе успешно справляется с тем же самым вопросом — и называются подобные устройства «сельсины»…

PCB-шник

Любой, кто пытался изготавливать печатные платы самостоятельно, сталкивался с тем, что процесс этот довольно медленный и грязный. 

В некоторой (и даже в существенной) степени, его можно сделать менее пачкующим, если использовать вместо классического хлорного железа другие составы, например ту же самую соль, в смеси с перекисью водорода и лимонной кислотой (ещё один общеизвестный состав). 

Но что же делать со скоростью? Или, вот ещё проблема: зачастую (а особенно при изготовлении относительно габаритных плат) требуется также запастись и относительно большим количеством травящего раствора. 

После чего начинается «задумчивое потряхивание платы в этом растворе, глядя в угол комнаты» :-B, — что безусловно отвлекает от других дел и, к тому же, занимает не сказать, чтобы уж совсем маленькое время… 

Конечно, это всё не является проблемой, если делать печатные платы вам приходится раз от разу, и изредка… Но, всё существенно усложняется, если попытаться делать платы хотя бы малыми сериями — здесь уже любая эффективность будет ко двору, так как за рабочий день их не натрясёшься… 

Тем не менее, есть один интересный способ, с весьма широкими возможностями, который, наверняка, далеко не каждому попадался на глаза! ;-) 

И способ этот — сборка простых установок типа «ротоспрей»…

^{Project 326}

Продолжение статьи (начало ТУТ).

Основная проблема, с которой пришлось иметь при вводе в эксплуатацию дуговых источников света заключалась в необходимости обеспечить их мощным источником питания, который мог бы выдерживать как зажигание дуги, так и поддержание её горения. 

Кроме того, как мы видим, существовала проблема и выгорания стержней — а людям хотелось бы чего-то более долговечного (полное время работы дуговых источников света измерялось всего лишь часами, в ходе чего стержни сгорали в них до конца), да и свет их был избыточно ярким — что, безусловно, наверное, хорошо, для освещения площади посреди города, но уже «не совсем» для какой-нибудь уютной кухни…