Skocz do zawartości

Monitor scyntylacji słonecznej (SSM)


WielkiAtraktor

Rekomendowane odpowiedzi

Teoretycznie tak, jest o tym wzmianka w artykule. Grunt, żeby źródło światła pokrywało bardzo wiele komórek turbulencji (Słońce i Księżyc się łapią, liczba idzie w dziesiątki tysięcy do milionów). Zmienność fazy raczej bez znaczenia, w końcu pojedynczy pomiar dokonywany jest dla okresu rzędu kilku sekund.

 

Natomiast od strony praktycznej nie jestem pewien, czy w pokazanym obwodzie wystarczyłoby dać rezystor regulacyjny o większej wartości. Musiałby się temu przyjrzeć fachowiec, czy np. parametry użytego wzmacniacza operacyjnego są wystarczające. A Księżyc w pełni świeci jakieś 400 000 razy słabiej od Słońca. Zgaduję, że mogłyby zacząć wychodzić szumy, być może nie dałoby się podłączyć fotodiody na dłuższym kablu itp.

  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

3 godziny temu, WielkiAtraktor napisał:

Teoretycznie tak, jest o tym wzmianka w artykule. Grunt, żeby źródło światła pokrywało bardzo wiele komórek turbulencji (Słońce i Księżyc się łapią, liczba idzie w dziesiątki tysięcy do milionów). Zmienność fazy raczej bez znaczenia, w końcu pojedynczy pomiar dokonywany jest dla okresu rzędu kilku sekund.

 

Natomiast od strony praktycznej nie jestem pewien, czy w pokazanym obwodzie wystarczyłoby dać rezystor regulacyjny o większej wartości. Musiałby się temu przyjrzeć fachowiec, czy np. parametry użytego wzmacniacza operacyjnego są wystarczające. A Księżyc w pełni świeci jakieś 400 000 razy słabiej od Słońca. Zgaduję, że mogłyby zacząć wychodzić szumy, być może nie dałoby się podłączyć fotodiody na dłuższym kablu itp.

Wyjdą szumy na pewno :) trzeba by bardzo ładnie wszystko przylutować, opatrzyć wszystkimi możliwymi kondensatorami odsprzęgającymi, a fotodiodę może w jakiejś innej konfiguracji, np. dołożyć spore ujemne napięcie zamiast gnd, oczywiście żadnych długich kabli bo przy 80M oporniku to byle co nam sygnał wygeneruje. (mierzymy wtedy max. kilkanaście nA) Już lepiej wzmocnić sygnał wejściowy optycznie, jakąś lunetą, a może wystarczy nawet zwykła lupa? :)

  • Lubię 3
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

o, to bardzo ciekawy temat, jakoś nigdy nie zauważyłem, żeby słońce mrugało, tak jak mrugają gwiazdy :o

 

właściwie w jaki sposób tarcza słońca, jako obiekt powierzchniowy, może w ogóle zmianiać swoja jasność pod wpływem turbulencji? przecież zaburzenie promienia z danego kierunku spowoduje tylko że trafi do nas światło z kierunku sąsiedniego, gdzie również jest tarcza. przy robieniu zdjęć psuje nam to obrazek, jednak suma jasności mierzona pojedynczym detektorem się nie zmieni.

co innego na krawędzi, gdzie odchyłki od prostoliniowego biegu promienia sprawiają że w danym miejscu słońce raz jest i raz go nie ma.

 

ktoś ogarnął to wszystko i może nam wytłumaczyć w prostych słowach? :)

 

 

9 godzin temu, WielkiAtraktor napisał:

Z tym dokładaniem optyki trzeba uważać, żeby wciąż większość światła z całej tarczy (które przeszło przez mnóstwo różnych komórek turbulentnych) padała na diodę. Czyli faktycznie raczej krótka soczewka-lupa niż teleskop.

 

z pierwszego posta:

 

Założenia: powierzchnia detektora jest znacznie mniejsza niż typowa turbulentna komórka; w praktyce: bierzemy fotodiodę (kilkanaście-kilkadziesiąt mm2) i wystawiamy ją bezpośrednio na Słońce.

 

użycie optyki to jak gdyby powiększanie powierzchni detektora do powierzchni obiektywu, więc żeby spełnić wstępne założenie nasz obiektyw nie może być zbyt duży.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

1 godzinę temu, szuu napisał:

właściwie w jaki sposób tarcza słońca, jako obiekt powierzchniowy, może w ogóle zmianiać swoja jasność pod wpływem turbulencji?

 

1 godzinę temu, szuu napisał:

ktoś ogarnął to wszystko i może nam wytłumaczyć w prostych słowach?

 

Ej, przecież to wszystko jest w artykule :icon_twisted: Tarcza jak najbardziej zmienia jasność, po prostu w znacznie mniejszym stopniu (wskutek efektów, o których piszesz — odchyłki spowodowane komórkami są częściowo kompensowane przez inne) niż punktowa gwiazdka, która lata na wszystkie strony.

 

1 godzinę temu, szuu napisał:

jednak suma jasności mierzona pojedynczym detektorem się nie zmieni

Zmieni, zmieni; jak podaje artykuł, przy dobrym seeingu (ok. 1") są to zmiany o względny czynnik 5,3·10-4, czyli o 0,053%. Wystarczy wzmocnić je te kilkaset razy i już „widać”.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

3 godziny temu, WielkiAtraktor napisał:

Ej, przecież to wszystko jest w artykule :icon_twisted: Tarcza jak najbardziej zmienia jasność, po prostu w znacznie mniejszym stopniu (wskutek efektów, o których piszesz — odchyłki spowodowane komórkami są częściowo kompensowane przez inne) niż punktowa gwiazdka, która lata na wszystkie strony.

nie znalazłem więc pytam o wyjaśnienie!

 

zgodnie z moim rozumieniem jasność wnętrza jednorodnej tarczy nie zmienia się w wyniku refrakcji, podobnie jak jasności nie zmienia powiększanie lub zmniejszanie obrazu (słońce przez teleskop nie dlatego lepiej wypala oczy bo jest jaśniejsze - tylko dlatego że jest większe)

co innego brzeg tarczy, gdzie wygięcie promienia zmienia obszar jasny i ciemny a więc może zmienić łączną jasność.

 

kto się zgadza lub nie zgadza z tym co napisałem? uwagi? uzupełnienia? zapraszam do rozpykania tematu :)

 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Racja, największy wpływ na tę rejestrowaną zmienność będą mieć okolice krawędzi tarczy (pamiętajmy, że sensor niepoprzedzony żadną optyką obrazującą zbiera równomiernie światło z każdego punktu na widocznej półsferze Słońca).

 

Ale przypuszczam, że środkowa część też powinna mieć jakiś wpływ; w końcu nasz sensor ma tylko kilka mm, Słońce — tylko 0,5 stopnia średnicy; wydaje się, że niektóre komórki mogłyby się chwilowo tak rozłożyć, że wspólnie odchylą te ułamki procenta (środkowych) promieni na bok i nie trafią one w diodę.

 

Da się to sprawdzić, tylko trzeba by faktycznie dać soczewkę z przodu, żeby stworzyła mały obraz Słońca, który jest tylko trochę większy od powierzchni diody (żeby nie widziała krawędzi). I pewnie filtr ND, żeby nie usmażyć.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

33 minuty temu, WielkiAtraktor napisał:

Da się to sprawdzić, tylko trzeba by faktycznie dać soczewkę z przodu, żeby stworzyła mały obraz Słońca, który jest tylko trochę większy od powierzchni diody (żeby nie widziała krawędzi). I pewnie filtr ND, żeby nie usmażyć.

otóż to, można wtedy pokazywać fotodiodzie różne kawałki słońca i sprawdzać co o nich myśli :)

 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 5 tygodni później...

Oczywiście nie było nawet jednej okazji do nagrywania Słońca od czasu zbudowania urządzenia :icon_mad:

 

W międzyczasie postanowiłem pójść z duchem czasu i zastąpiłem LCD tanim wyświetlaczem graficznym OLED (mono 1,3" 128x64). Nowa, mniej bałaganiarska wersja płytki prawie ukończona, kod już napisany. Wykres seeingu może i nie jest specjalnie praktyczny, ale poćwiczyłem dzięki temu obsługę wyświetlacza:

 

oled.jpg.047250ffa2042399a586511d60a037c7.jpg

 

Grubsza czarna linia to centralna średnia ruchoma (30 s). Kod póki co w gałęzi roboczej: https://github.com/GreatAttractor/ssm/tree/dev/v2/src

  • Lubię 3
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Wiele, wiele lat temu zbudowałem "detektor pociemnienia brzegowego". Elementem pomiarowym była fotodioda germanowa (polskiej produkcji, nie pamiętam oznaczenia) i była umieszczona na środku ekranu, na który z kolei rzutowany był w projekcji okularowej obraz Słońca. Przed fotodiodą można było umieszczać filtry. Do tego był jednostopniowy wzmacniacz tranzystorowy i mikroamperomierz. Dodatkowo przygotowywałem tabelkę do zapisywania pomiarów i taki "pykacz - czasomierz" Wychodziły fajne krzywe, trochę różne dla filtrów np. niebieskiego i żółtego. Luneta nie miała mechanizmu zegarowego i tarcza Słońca sama defilowała przed czujnikiem.... :) .

Niestety nie udało mi się zbudować fotometru gwiazdowego - tranzystorowy wzmacniacz kaskadowy był bardzo niestabilny!

 

  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 2 tygodnie później...

Nareszcie wyż i warunki na sesję. Po „fachowym” zamocowaniu czujnika, by podążał za Słońcem:

 

moco1.jpg.e6acd65f92f25bb4ddaa5ed54facb831.jpg

 

moco2.jpg.2cb13f78650d8e93af85ce5f1aabf62a.jpg

 

moco3.jpg.40d569786a83fd82069fff9286360fc6.jpg

 

odpaliłem zbieranie danych. Głównym celem była weryfikacja poprawności wskazań SSM. Wygląda na to, że działa prawidłowo, bo po nałożeniu wykresów seeingu i (wyeksportowanej ze Stackistry) jakości klatek z testowego wideo (długość 50 sek., 20 fps) otrzymałem:

 

seeing_vs_quality.thumb.png.c7ff58a09629571851d2fcd6a5dc99e0.png

 

Jakość klatek na prawej osi pionowej; 0 oznacza najlepszą, 1 najgorszą (tutaj opisałem sposób jej obliczania). Korelacja wygląda na dość dobrą.

(Spróbuję powtórzyć z kodem Arduino zmodyfikowanym tak, by obliczanie było częstsze, np. 4/s).

  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 1 rok później...

Jest inne zjawisko bezwzględnie wskazujące momenty chwil superseeingu na słońcu :) wiele razy robiąc Słoneczko doświadczyłem w tych chwilach dławienia się laptopa, gdy w czasie mydła szedł gładko jak po stole, wystarczyło by zastosować dwa kompy, gorszy w chwilach dławienia odpalał by akwizycję na lepszym radzącym sobie z napływem detalu :glodny:

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 4 lata później...

w wolnej chwili wydziergam płytkę pod ten układzik

podaj które piny idą do wyświetlacza LCD, a które do OLED (on chyba potrzebuje zasilanie i logikę 3,3V)

będziemy mieli forumowy gadżecik

 

pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Obie wersje korzystają z Arduino Micro.

 

Wersja z LCD jest połączona zgodnie z tym zaleceniem:

 

LCD_Base_bb_Schem.png.0f09d992980bcf8c7dd65cda043fc725.png

 

Piny RS, EN i D4-D7 wyświetlacza są przypisane wyjściom Arduino (zob. mój kod) odpowiednio: 12, 11, 5, 7, 4, 9.

 

Wersji z OLED nie skończyłem i widzę właśnie, że gdzieś zapodziałem schemat. Ale wyświetlacz to SH1106 z komunikacją po SPI (bodajże ten).

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.