Elektromagnetische Interferentie Straling aantonen met de Arduino

Datum:  Januari 2014

Inleiding:

Een experiment dat ik wilde doen omdat het mij aan een bewering van Montagnier liet denken die beweerde dat hij de homepathie kon bewijzen in een experimentele opstelling waarin hij eigenlijk een soortgelijk experiment uitvoerd.

Principe:

Elektromagnetische straling detecteren.

Materiaal:

  • Arduino Uno
  • PC met Arduino software ge´nstalleerd en benodigde USB kabel
  • PC met Audacity software en een microfoon
  • Elektriciteitsdraad (ca. 30 cm)
  • Striptang
  • Buigtang
  • Weerstand 1 MOhm
  • Luidspreker 8 Ohm
  • Batterijvoeding Arduino
  • Breadboard
  • Jumper draden

Uitvoering:

Testen van de 8 Ohm luidspreker  
  1. Verbind de 8-ohm luidspreker met de Arduino door de rode draad in digitale pin 8 en de blauwe draad in de digitale GND pin (aarde) te steken.
  2. Verbind de Arduino met de computer via de USB cable. 
  3. Open de Arduino software. De sketch "toneMelody" kan men vinden bij File | Examples | Digital | toneMelody. Laad deze sketch in de Arduino, en laat het draaien. Als men een melodietje kan horen werken de Arduino en de luidspreker naar behoren.
Bouwen van de EMI detector
  1. Neem ca. 30 cm elektriciteitskabel.
  2. Strip 5-6 cm isolatie van de kabel.
  3. Draai het gestripte deel van de kabel om een einde van de 1-MOhm weerstand.
  4. Steek het gekoppelde draad/weerstand deel in analoog pin A5 van de Arduino en steek het andere  einde van de weerstand in de analoog GND pin van de Arduino.
  5. Verbind de rode draad van de 8-ohm luidpreker met de digitale poort -9 op de Arduino, en verbind de zwarte draad met de digitale GND poort.
  6. Verbind de Arduino met de computer via de USB kabel.
  7. Open de Arduino software, en laad de Arduino Electromagnetic Interference Detector sketch in de Arduino
  8. Als je de sketch geupload hebt en deze gestart is moet er een kakofonie van geluid uit de luidspreker komen. Dat is te verwachten omdat de Arduino met de computer verbonden is ontvangt deze aardig wat elektromagnetische interferentie van de computer via de USB kabel.
  9. Om deze detector echt bruikbaar te maken is het noodzakelijk om deze mobiel te maken.

De EMI Detector Mobiel maken
  1. Verwijder de USB kabel uit de Arduino.
  2. Plaats de batterijen in de batterijhouder en verbind de batterijhoudervoeding met de Arduino's spanning poort. De Arduino moet onmiddellijk opstarten: de LEDs ˇp de Arduino zouden moeten flakkeren en binnen een paars seconden zou de EMI code moeten draaien
  3. Til de detector op en bezoek verschillende plaatsen in het huis. Er zal altijd een bepaalde hoeveelheid witte ruis te horen zijn maar de toon en frequentie zouden moeten veranderen als men nabij een EMI bron staat. Des te luider en sneller het geluide des te meer elektromagnetische interferentie gedetecteerd wordt.

 

 
Sketch code
// Arduino Electromagnetic interference detector // Code modified by PAtrick Di Justo, based on // Aaron ALAI EMF Detector April 22nd 2009 VERSION 1.0 // aaronalai1@gmail.com // // This outputs sound and numeric data to the 4char

#include <SoftwareSerial.h> #define SerialIn 2 #define SerialOut 7

#define wDelay 900

int inPin = 5; int val = 0;

SoftwareSerial mySerialPort(SerialIn, SerialOut);

void setup() { pinMode(SerialOut, OUTPUT); pinMode(SerialIn, INPUT);

mySerialPort.begin(19200); mySerialPort.print("vv");

mySerialPort.print("xxxx"); delay(wDelay); mySerialPort.print("----"); delay(wDelay); mySerialPort.print("8888"); delay(wDelay); mySerialPort.print("xxxx"); delay(wDelay);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

val = analogRead(inPin);

Serial.println(val); dispData(val); val = map(val, 1, 100, 1, 2048); tone(9,val,10);

}

void dispData(int i) { if((i<-999) || (i>9999)) { mySerialPort.print("ERRx"); return; } char fourChars[5]; sprintf(fourChars, "%04d", i);

mySerialPort.print("v"); mySerialPort.print(fourChars);

}

 
Opslaan en bewerken van de meting
  • Gebruik een smartphone of een PC met microfoon om het geluid op te nemen.
  • Importeer het signaal vervolgens in Audacity en analyseer het.
  • Ik heb een meting buiten uitgevoerd (blanco) en een dicht bij een Wi-Fi router

Resultaten:

Blanco
Audiofile: blanco.mp3
Router
Audiofile: router.mp3

Discussie:

Elektromagnetische Interferentie (EMI), ook wel Radio-Frequency Interference (RFI) genoemd, wordt omschreven als het op onaanvaardbare wijze be´nvloeden van de werking van een toestel, apparaat of een systeem door een stoorsignaal.
Interferentie ontstaat doordat elk elektrisch of elektronisch product elektromagnetische velden, al dan niet gewenst, uitzendt of via de bekabeling uitzendt. Andere producten kunnen deze velden of stromen dan ontvangen, waardoor ongewenste effecten in het functioneren van dat product optreden. Bijvoorbeeld een in bedrijf zijnde mobiele telefoon die dicht bij een luidspreker wordt gehouden, kan piepjes uit de luidspreker laten klinken. Interferentie kan tussen apparaten van de installatie zelf voorkomen of tussen apparaten van de installatie en systemen in de omgeving.
Aangezien EMI eigenlijk een radiosignaal is kan men deze Arduino opstelling eigenlijk als een radio beschouwen (antenne, versterker, luidspreker). We luisteren naar de elektromagnetische energie die uitgezonden wordt door verschillende elektronische apparaten in de directe omgeving. Het opgevangen signaal wordt geconverteerd naar een door het menselijke oor waarneembaar signaal.

Conclusie:

  • In dit experiment kunnen we met deze detector een duidelijk verschil waarnemen tussen het "blanco" signaal  en een signaal dat men kan opvangen dicht bij een Wi-Fi router.

Opmerkingen:

  • Om van de Arduino gebruik te kunnen maken moet men de gratis open-source software "sketches" installeren die het mogelijk maakt om de Arduino te programmeren. Deze kan men vinden op de Arduino site: arduino.cc/en/main/software
  • Men kan de luidspreker ook indirect met de Arduino verbinden oor van een breadboard gebruik te maken. Dan minimaliseert men slijtage van de Arduino connectors en kan men de speaker makkelijker mobiel maken.
  • De te gebruiken code is downloadbaar:
    Sketch te vinden op github.com/ejgertz/emwa | chapter-4 |
  • Voor geluidsopname kan men ook een smartphone met een voice recorder app gebruiken.
  • Dit apparaat maakt het mogelijk om de "standby" stand van verschillende apparaten met elkaar te vergelijken.

Literatuur:

  • Emily Gertz and Patrick Di Justo; "Environmental Monitoring With Arduino"; O'Reilly Media Inc;  2012; ISBN 9781449310561
  • Massimo Banzo; "Getting Started with Arduino"; O'Reilly; 2009; ISBN 9780596155513
  • Simon Monk; "Programming Arduino Getting Started with Sketches"; McGraw-Hill; 2012; ISBN 978007178422

Relevante websites:

Minder relevante websites:

Achtergrondinformatie:

Arduino is een opensource-computerplatform (printplaat, computer) bedoeld voor iedereen die ge´nteresseerd is in het maken en ontwerpen van objecten die kunnen reageren op hun omgeving, door het aansluiten van allerlei sensoren en actuatoren op de Arduino.

Via de sensoren kan digitale en analoge inputsignalen genereren die door de Arduino verwerkt worden en dan weer een actie kunnen initiŰren door het afgeven van digitale en analoge outputsignalen. Input kan bijvoorbeeld worden gegenereerd door schakelaars, lichtsensoren, bewegingsmeters, afstandsmeters, temperatuursensoren, of op basis van commando's afkomstig van internet, een radiomodule of een ander apparaat met een seriŰle interface. Outputsignalen kunnen bijvoorbeeld motoren, lampjes, pompjes en beeldschermen aansturen, maar ook input genereren voor een andere Arduinomodule.

Op de Arduino kan men zogenaamde "shields" zetten door dezen op de input-/outputpinnen van de Arduino te plaatsen. Deze shields kunnen bv extra functie toevoegen of  verschillende sensoren en modules in ÚÚn printplaat combineren.  Het meest bekende shield is het ProtoShield dat dienst doet als breadboard, om op te experimenteren.


26/02/2014