Der Gewitterwarner         

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http://www.amazon.de/Gewitterwarner-zum-Selberbauen-Burkhard-Kainka/dp/3645652388/

Video: http://youtu.be/JKqZ5kvmp7s
Der Gewitterwarner im Roboternetz-Produktcheck: http://youtu.be/Z2uxbhrbuqw
Testbericht von Wolf-Dieter Roth: neuerdings.com/2014/08/26/franzis-gewitterwarner-bausatz-test
Testbereicht von Mark Hoppenstedt: https://www.youtube.com/watch?v=MusNfcEAegg

Mit Gewittern ist nicht zu spaßen! Abgesehen von den tödlichen Gefahren des Blitzschlags sind auch die Sturm- und Wasserschäden erheblich. Manchmal kann man nicht viel dagegen tun. Aber eine frühe Warnung ist oft hilfreich. So können Sie rechtzeitig Ihre Gartenparty ins Haus verlagern, die Fenster schließen, empfindliche Geräte vom Netz trennen und Ihre Haustiere in Sicherheit bringen.  Auch auf Wanderungen, beim Wassersport, für Segelflieger und Paraglider kann eine rechtzeitige Warnung wichtig sein. Zwar sieht der Wetter-Erfahrene schon an Wolkenformationen was kommen wird, aber eben oft nicht weit genug.

Bauen Sie sich Ihren eigenen Gewitterwarner! Damit können Sie auch entfernte Gewitter erkennen. Sie erhalten drei Warnstufen und können selbst entscheiden was zu tun ist. Das Gerät wertet die elektromagnetischen Impulse eines Gewitters aus und hat damit eine größere Reichweite als es mit der normalen Wolkenbeobachtung möglich ist. Diese Signale kann man auch mit einem ganz normalen Radio auf Lang- oder Mittelwelle hören. Das charakteristische Knistern verrät einiges über ein nahes Gewitter. Ihr Gerät enthält ebenfalls einen Radioempfänger, dessen Signale allerdings nicht direkt gehört werden, sondern von einem Mikrocontroller ausgewertet werden.

Stellen Sie Ihr Gerät einfach ans Fenster und lassen Sie es den Sommer über eingeschaltet. Die Batterielebensdauer ist für ein halbes Jahr ausgelegt, sofern nur relativ selten ein Gewitter aufkommt. Irgendwann leuchtet die grüne LED und zeigt Ihnen, dass es vermutlich ein Gewitter in der Nähe gibt. Bei der gelben Warnung sollten Sie überlegen, was zu tun ist. Und spätestens wenn die rote LED leuchtet müssen die letzten Sicherungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Spannend sind auch die zusätzlichen Experimente. Sie können nachträglich sehen, ob in der vergangenen Nacht ein Gewitter vorbeigezogen ist. Oder Sie beobachten Gewitter in größerer Entfernung und vergleichen ihre Ergebnisse mit Wetterkarten im Internet. Auch ein Simulationsmodus ist vorhanden, mit dem Sie die Funktion des Geräts jederzeit überprüfen können.

 
 
Bauteile
1 SMD-bestückte Platine
1 Empfängerbaustein TA7642
1 Spule mit 220 µH
2 grüne LEDs
1 rote LED
1 gelbe LED
1 Widerstand 22 kΩ (Rot, Rot, Orange)
1 Widerstand 100 kΩ (Braun, Schwarz, Gelb)
1 Piezo-Schallwandler
1 Pfostenstecker, 3 * 2 Kontakte
2 Jumper-Stecker
1 Batteriefach 2 x 1,5 V
 
 
Technische Daten
Betriebsspannung: 3 V
Ruhestrom: 1 mA
Stromaufnahme im Warnzustand: 5 mA
Empfangsfrequenz: 500 kHz
Mikrocontroller: HT46F47
LED 1 (G): Grün, Warnstufe 1, 20-40 km
LED 2 (Y): Gelb, Warnstufe 2, 10-20 km
LED 3 (R): Rot, Warnstufe 3, nahes Gewitter
LED 4 (Bl): Grün, Blitzanzeige
Lautsprecher: Piezokristall
Jumper 1: Hohe Empfindlichkeit für ferne Gewitter
Jumper 2: Simulationsmodus
Jumper 3: Speicherfunktion für erreichte Warnstufe
M1, M2: Alternative Anschlüsse für ein Drehspulmesswerk
PM, PS, P+: Alternative Anschlüsse für ein Lautstärkepoti
 
 
 
Aufbau
Der Bausatz enthält eine vollständig bestückte SMD-Platine, an die nur noch wenige Bauteile gelötet werden müssen. 


Beginnen Sie mit dem AM-Radio-IC TA7642 (IC2) im dreipoligen Transistorgehäuse. Der Platinen-Aufdruck zeigt die Einbaurichtung. Löten Sie die Spule an die  Anschlüsse SP und SP-, die Polung ist beliebig. Bauen Sie auch den sechspoligen Pfostenstecker Jp1 bis JP3 ein.
 
 
Kontrollieren Sie abschließend die Lötstellen auf der Unterseite auf mögliche Kurzschlüsse oder fehlende Verbindungen. 
 
 
Bauen Sie dann die vier LEDs G (grün), Y (gelb) R (rot) und Bl (Blitzanzeige, ebenfalls grün) ein. Der Minuspol ist jeweils die Kathode und damit der kürzere Anschluss der LEDs. Der längere Anschluss wird mit dem jeweiligen Plus-Pol verbunden. Bauen Sie die LEDs stehend mit langen Anschlüssen ein, weil sie für den Einbau umgebogen werden müssen.
 

Biegen Sie die LEDs passend um, damit sie in die Löcher des Gehäuses gesteckt werden können. Zunächst reicht es, wenn die LEDs die Platine festhalten. Später sollte die Platine zusätzlich mit doppelseitigem Klebeband oder mit Klebstoff oder Heißkleber fixiert werden.

Löten Sie den Piezo-Schallgeber an die Anschlüsse LS+ und LS-. Befestigen Sie den Schallgeber auf dem Karton mit Klebeband oder Klebstoff. Der Schallgeber nutzt den gesamten Karton als Membran. Dazu ist es günstig, wenn die gesamte Grundfläche mit dem Karton verklebt ist. Er soll so nahe bei der Platine befestigt werden, dass eine die Leitungen in die Nähe der Empfangsspule gelegt werden kann. Dies ist wichtig für den Simulationsmodus des Geräts.
 


Löten Sie einen Widerstand mit 100 kΩ an die Anschlüsse P+ und PS. Damit wird eine große Lautstärke des Signaltons eingestellt. Später kann die Lautstärke individuell angepasst werden. Löten Sie das Batteriefach an, wobei das rote Kabel an Bat+ kommt, das schwarze an Bat-. Damit ist das Gerät fertig aufgebaut. Einen Ein/Aus-Schalter gibt es nicht, weil die Batterien das Gerät länger als ein halben Jahr betreiben können.
 
Der erste Test
Legen Sie zwei Mignon-Batterien mit zusammen 3 V ein. Verwenden Sie beim ersten Test zur Sicherheit nur normale Zink-Kohle-Batterien, aber keine Alkalizellen und keine Akkus, weil diese im Fehlerfall einen großen Kurzschlussstrom liefern können, der sogar Drähte zum Glühen bringen könnte. Erst später, wenn alle Tests erfolgreich durchgeführt wurden, können auch Alkali-Batterien verwendet werden, die eine längere Betriebsdauer garantieren.

Mit dem Einlegen der Batterien schalten Sie das Gerät ein. Die grüne Blitz-LED leuchtet etwa eine Sekunde lang auf und geht dann aus. Damit ist die grundsätzliche Funktion bereits getestet. Der Mikrocontroller auf der Platine hat die Betriebsspannung und die Verstärkung der Empfängerschaltung überprüft und passend eingestellt. An der Länge des Testlaufs können Sie erkennen wie voll Ihre Batterie ist. Bei abnehmender Batteriespannung wird er deutlich länger. Falls die grüne LED später einmal beim Einschalten bzw. Einlegen der Batterien länger als drei Sekunden leuchten sollte, müssen die Batterien ausgetauscht werden. Bei sehr geringer Spannung leuchtet die LED andauernd, d.h. der Testlauf kann nicht beendet werden. Achtung, das Einschalten des Geräts und damit der Testlauf sollte nicht gerade während eines aktiven Gewitters vorgenommen werden, weil damit eine falsche Verstärkung eingestellt wird. Das Gerät misst nämlich den Unterschied zwischen Ruhe und Gewitter und stellt sich auf einen mittleren Ruhepegel der empfangenen elektromagnetischen Signale ein. Genauso kann die Einstellung in einem stark gestörten Umfeld in der Nähe elektrischer Geräte zu einer ungünstigen Einstellung führen.
 
Testmodus
Das Gerät ist nun bereit. Wahrscheinlich ist gerade kein Gewitter in Sicht. Sie können aber einzelne Blitze selbst simulieren. Stecken sie dazu einen Kontaktstecker (Jumper) auf die Position 2. Aus dem Lautsprecher hören sie ein leises Knistern, die Simulation eines Gewitters.  Nun kommt es darauf an wo die Drähte zum Schallwandler liegen. Wenn beide Drähte genau parallel liegen und weit entfernt von der Empfangsspule sind, haben sie keine weitere Wirkung. Wenn sie aber in der Nähe der Empfangsspule verlegt sind oder sogar als Schlaufe um die Empfangsspule gelegt werden, entstehen magnetische Impulse wie bei einem Gewitter.  Nun werden Blitze erkannt. Die grüne Blitz-LED leuchtet regelmäßig auf, und aus dem Schallwandler hört man Signaltöne.


 
Sie sehen ein regelmäßiges Blitzen der grünen LED, ähnlich wie es bei einem späteren realen Gewitter auch zu beobachten sein wird. Testen Sie die Reichweite der simulierten Blitze, indem Sie die Drähte in eine andere Position bringen. Noch im Abstand von einigen Zentimetern zwischen Draht und Spule sollten die künstlichen Blitze erkannt werden. Durch die Lautsprecherdrähte fließen kurze Stromimpulse. Um die Drähte herum entstehen dann elektromagnetische Signale, ähnlich wie bei einem Gewitter. Wirkliche Blitze liefern Impulse mit sehr viel größerer Stromstärke und entsprechend größerer Reichweite.
 
Warnstufen
Lassen Sie den Test einige Zeit laufen. Nach wenigen Sekunden schaltet sich die grüne LED ein, die erste Warnstufe. Nach weiteren zehn Sekunden leuchtet die gelbe LED und zeigt damit die zweite Warnstufe. Nach insgesamt einer halben Minute leuchtet die rote und letzte Warnstufe. Ausgewertet wird die mittlere Anzahl der Blitzimpulse pro Minute. Schalten Sie nun den Simulationsmodus aus, indem Sie den Jumper abziehen. Damit geht die Warnung im Verlauf einiger Minuten langsam wieder zurück. Das simulierte Gewitter zieht ab.

Im normalen Betrieb wird kein Jumper gesetzt. Falls nun ein typisches Sommergewitter in einer Entfernung von 20 km bis 30 km auftaucht, sehen Sie in unregelmäßigen Abständen das grüne Blitzen und hören die Blitz-Signaltöne. Aber auch andere Signalquellen erzeugen elektromagnetische Impulse, die denen eines Gewitters ähneln. Betätigen Sie zum Beispiel mehrfach hintereinander in schneller Folge einen Lichtschalter und halten Ihren Gewitterdetektor in die Nähe des Schalters. Das Gerät erkennt nun einzelne Blitze.

Wenn Sie den Schalter allerdings nur selten betätigen, werden keine Blitze erkannt. Der Mikrocontroller wertet im Normalfall keine Einzelimpulse aus. Erst wenn mindestens zwei Impulse in einer Sekunde erkannt werden, gilt dies als Hinweis auf einen Blitz. Tatsächlich wird nämlich jeder Blitz von einer Vielzahl einzelner Entladungen begleitet.  So lassen sich echte Gewittersignale von vielen künstlich erzeugten Impulsen unterscheiden.  Anders sieht es allerdings aus, wenn ein Gerät eine Dauerserie von Störimpulsen erzeugt. Dies kann bei Türklingeln älterer Bauart vorkommen, aber auch bei schlecht entstörten Elektromotoren oder bei Benzinmotoren, deren Zündsystem Störimpulse aussenden kann. Diese Art von Störungen wird zwar als Gewitterereignis gewertet und löst grüne Blitzimpulse aus, aber sie dauern meist nicht lange genug, um eine Warnstufe zu erreichen.
 
Empfindlicher Modus
Stecken Sie nun den Jumper in die Position 1. Damit wird ein hoch empfindlicher Modus eingeschaltet, der dazu dient, auch weit entfernte Gewitter zu erkennen. Während bei einem nahen Gewitter immer mehrere Teilentladungen pro Blitz erkannt werden, empfängt das Gerät bei einem Gewitter in 100 km Entfernung oder mehr nur noch einen einzelnen Impuls des Hauptblitzes. Die genaue Reichweite ist nicht bekannt, weil es sehr kleine und sehr große Blitze gibt. Testen Sie den empfindlichen Modus wieder mit einem Lichtschalter. Diesmal werden auch einzelne Impulse ausgewertet.
Wenn Sie den Jumper 1 im laufenden Betrieb aufstecken, ändert sich nur die Art der Impulsauswertung. Jetzt werden auch Einzelimpulse gezählt, während im Normallfall immer mindestens zwei Impulse vorhanden sein müssen um als Gewittersignal gewertet zu werden. Wenn Jumper 1 beim Einschalten schon gesetzt ist, wird zusätzlich die Empfindlichkeit höher eingestellt. Starten Sie das Gerät neu, indem Sie es einmal aus- und erst nach einer Minute wieder einschalten, also die Batterien neu einlegen. Dann ist der Gewitterwarner auf den Empfang ferner Blitze vorbereitet.
 
Speichermodus
Testen Sie nun auch den Speichermodus mit aufgesetztem Jumper 3. Eine einmal erreichte Warnstufe bleibt dann gespeichert, die zuletzt eingeschaltete LED bleibt an. Wenn Sie diesen Modus verwenden und in der Nacht ein Gewitter vorbeizieht, können Sie am nächsten Morgen noch sehen welche Stufe erreicht wurde. Sie sehen z.B. die gelbe LED und wissen dann, dass irgendwann ein relativ nahes Gewitter erkannt wurde. Beachten Sie bitte, dass dies mit einem erhöhten Energieverbrauch verbunden ist, weil zusätzlich der Betriebsstrom der LED aufgebracht werden muss. Im Speichermodus halten die Batterien deshalb nicht so lange. 

Testen Sie den Speichermodus zusammen mit dem Test-Jumper an der Position 2. Sie erkennen einzelne Blitze und nach einiger Zeit die grüne Warnung. Ziehen Sie dann den Jumper 2 ab um den Testmodus zu beenden. Anders als sonst üblich schaltet sich die grüne LED auch nach längerer Zeit nicht ab. Stecken Sie erneut den Jumper an der Position 2 auf. Nach längerer Zeit wechselt die Warnstufe in die nächsthöhere Stufe, auf Gelb oder sogar Rot.  Auch diese Stufe bleibt angezeigt, solange Jumper 3 gesetzt ist. Ziehen Sie den Jumper 3 ab, wird sofort die tatsächliche Warnstufe angezeigt. Nach längerer Zeit geht die Warnung wie üblich ganz aus.
 
Lautstärkeeinstellungen
Während der Signalton für die ersten Tests sehr nützlich ist, kann er im Dauereisatz eher störend wirken, besonders wenn auch einzelne Störimpulse technischer Natur vorkommen. Deshalb hat die Platine einen Anschluss für ein optionales Lautstärkepoti mit den Anschlüssen PM (Masse), PS (Schleifer, Mittelanschluss) und P+ (+3 V). Die Spannung am Mittelanschluss PS wird vom Mikrocontroller gemessen und in eine Lautstärkeeinstellung umgesetzt. Mit dem einzelnen Widerstand zwischen P+ und PS wurde die größte Lautstärke mit einem deutlichen Piepston  gewählt.
 

 
Lötet man einen Widerstand zwischen PM und PS, dann ist der Ton ganz abgeschaltet (A). Mit einem Spanungsteiler aus zwei Widerständen simuliert man eine mittlere Poti-Einstellung. Statt eines Piepstons erhält man dabei nur noch Einzelimpulse, die als mehr oder weniger laute Knacktöne hörbar werden. Die Variante C ist dabei lauter als die Variante B.  Die Schaltung D schließlich ist die ursprüngliche Version mit einem Piepston. Die Blitzimpulse im Simulationsmodus sind von diesen Einstelllungen unabhängig und bleiben erhalten.
 
Der Gewitterwarner im Einsatz
Stellen Sie den Gewitterwarner in die Nähe eines Fensters mit möglichst viel Abstand zu elektrischen Leitungen und Geräten auf.  Legen Sie die Batterien erst am Einsatzort ein, damit sich das Gerät optimal auf den dort herrschenden Störpegel einstellen kann. Beobachten Sie das Gerät zuerst zu einer Zeit, in der weit und breit kein Gewitter in Sicht ist. Falls dennoch Impulse erkannt werden, muss es sich um technisch bedingte Störimpulse handeln. Versuchen Sie einen Eindruck von den Störquellen zu bekommen, damit Sie spätere Warnmeldungen besser einordnen können. An den meisten Orten wird man einzelne Impulse erhalten, die jedoch nicht ausreichen um die erste Warnstufe zu erreichen. Falls Sie häufige Impulse auf bestimmte Geräte wie Telefone oder Fernsehgeräte zurückführen können, suchen Se nach einem besseren Aufstellort.
Stellen Sie das Gerät an einem möglichst störungsfreien aber gut sichtbaren Ort auf, sodass Sie jederzeit rechtzeitig auf ein nahendes Gewitter aufmerksam werden. Im Normalfall kann es viele Monate lang ohne Batteriewechsel im Einsatz bleiben. Besonders in den Sommermonaten kann ein Gewitter sehr plötzlich auftreten. Ihr Gewitterwarner liefert dann die Vorwarnung, oder auch die Entwarnung, wenn ein Gewitter mit genügend Abstand an Ihnen vorbeizieht. Bei einer typischen Gewitterfront stehen die Warnstufen Grün, Gelb und Rot ungefähr für 50 km, 30 km und 10 km Abstand zum Gewitter
Im Internet finden Sie Seiten zur Wetterbeobachtung, beispielsweise zum Regenradar und zur Blitzortung. Verschaffen Sie sich bei passenden Wetterlagen einen Überblick über Entfernung aktueller Gewitter. Vergleichen Sie diese Ergebnisse mit den Warnmeldungen Ihres Geräts. So entwickeln Sie ein besseres Gefühl für die Beurteilung der LED-Anzeigen. Tatsächlich ist es technisch nicht möglich, jede Gefahr vorauszuerkennen. Der sprichwörtliche Blitz aus heiterem Himmel kann nicht im Voraus erkannt werden. Umgekehrt werden breite Gewitterfronten im Normalfall zuverlässig erkannt.
Legen Sie geeignete Vorsichtsmaßnahmen fest. Sinnvoll ist z.B. eine erhöhte Wachsamkeit bei der Warnstufe Grün. Rechnen Sie mit Regen und Sturm ab Stufe Gelb und bringen Sie ihre Gartenmöbel und Haustiere in Sicherheit. Spätestens bei der höchsten Warnstufe sollten Sie elektrische Geräte wie Fernseher und Computer abschalten und möglichst auch Antennenkabel und Netzwerkkabel trennen, denn alle langen Leitungen erhöhen die Gefahr von Beschädigungen durch Überspannungen bei einem Gewitter. Dabei reicht es schon, wenn ein Blitz in der Nähe einschlägt. In allen elektrischen Leitungen und Kabeln werden dann gefährliche Spannungsimpulse erzeugt.
Nehmen Sie Ihren Gewitterwarner auch zu Ihren Freizeitaktivitäten im Freien mit. Auf Wanderungen  oder beim Baden in Seen oder im Meer, beim Wassersport, für Segelflieger und Paraglider kann eine rechtzeitige Gewitterwarnung entscheidend sein.
 
 Schaltungsbeschreibung
Der Gewitterwarner verwendet einen integrierten AM-Empfänger TA7642 zusammen mit einer fest auf 500 kHz abgestimmten Mini-Ferritantenne in Form einer Festinduktivität. Das IC besitzt eine sehr große Verstärkung, die in weiten Grenzen vom Betriebsstrom abhängt.  Die Versorgungsspannung für den Empfänger wird daher vom Mikrocontroller über ein geglättetes PWM-Signal geliefert. So kann die Verstärkung bei der Initialisierung der Schaltung passend eingestellt werden. Zugleich werden dabei Unterschiede in der Batteriespannung ausgeglichen.
Das NF-Signal des Empfängers wird mit einem Transistor ca. 100-fach verstärkt. Das verstärkte Signal gelangt dann an den Eingang PA4 des Mikrocontrollers, der als Impulszählereingang verwendet wird. Der Ruhepegel am Kollektor von T1 liegt bei ca. 0,6 V und damit deutlich unter der Auslöseschwelle des Zählers von ca. 1,5 V. Damit werden verstärkte Impulse ausgewertet, die mindestens 1 V über dem Ruhepegel liegen.
Der 500-kHz-Empfänger empfängt immer ein Grundrauschen, das teilweise vom atmosphärischen Rauschen stammt und teilweise vom Eigenrauschen des TA7642. Gewitterimpulse sollen gewertet werden, wenn sie deutlich aus diesem Grundrauschen herausragen. Dies gelingt durch eine automatische Einstellung der Verstärkung. Nach dem Neustart erhöht der Controller seine PWM-Ausgangsspannung langsam und kontinuierlich, bis das Grundrauschen den Zähler anspricht. Dann wird die PWM-Spannung um einen gewissen Betrag verringert. Damit ist die Gesamtverstärkung optimal eingestellt. Die Initialisierung dauert länger, wenn die Batteriespannung geringer wird und gelingt noch bis herab auf 2,6 V.

Alle LED-Ausgänge des Mikrocontrollers besitzen Vorwiderstände von 220 Ω. Der Lautsprecher-Ausgang hat ebenfalls einen Vorwiderstand von 220 Ω, sodass statt des Piezo-Schallwandlers auch  ein dynamischer Lautsprecher angeschossen werden kann. Zusätzlich gibt es an PA0 und PA1 Ausgänge zum Anschluss eines Drehspulmesswerks. Die Widerstände 2,2 kΩ und 4,7 kΩ bilden einen einfachen Digital-Analogwandler mit einer Auflösung von zwei Bit, also vier Anzeigestufen. Alle Ausgänge werden über die Firmware des Mikrocontrollers in Abhängigkeit von der Anzahl der empfangenen Impulse gesteuert. Die Eingänge an den Jumpern JP1 bis JP3  arbeiten mit internen Pullup-Widerständen und haben im Ruhezustand einen High-Zustand. Der Poti-Eingang ist hochohmig und darf nicht frei bleiben.
 
 

 
Die Batteriespannung gelangt über einen Schutzwiderstand von 10 Ω an den Mikrocontroller. Eine antiparallele Diode schützt die Schaltung gegen Falschpolung. Im Gegensatz zu einem Verpolungsschutz mit einer Diode in Reihe zur Batterie hat man im Ruhezustand nur einen sehr geringen Spannungsabfall von 10 mV, weil der Ruhestrom etwa 1 mA beträgt. Wenn eine der LEDs leuchtet, erhöht sich der Spannungsabfall am Schutzwiderstand auf etwa 50 mV.

 

 
Erweiterungen
Die Platine bietet zahlreiche Möglichkeiten für Erweiterungen. Sie können Ihr Gerät individuell gestalten. Schließen sie z.B. ein Poti als Lautstärkeregler an. Alle Potis zwischen 10 kΩ und 100 kΩ sind dafür geeignet. Falls Sie ein Poti mit Schalter verwenden, können Sie zusätzlich den Pluspol des Batteriefachs über den Schalter leiten. Der Vorteil liegt vor allem darin, dass Sie für einen Neustart des Geräts die Batterien nicht herausnehmen müssen.

 
Statt des Piezo-Schallwandlers kann ein dynamischer Lautsprecher mit  einem Widerstand von  8 Ohm oder mehr angeschlossen werden. Damit erreichen Sie eine größere Lautstärke.

 

Als Alternative zur Anzeige über drei LEDs kann die Warnstufe auch über ein Messwerk mit ca. 2 mA Endausschlag angezeigt werden. Geeignet ist z.B. das Messwerk, das in zahlreichen Franzis-Radiobausätzen und in einigen Franzis-Lernpaketen verwendet wurde. Das Messgerät kann auch zusammen mit den Warn-LEDs verwendet werden. Ohne die LEDs hat man den Vorteil eines geringeren Stromverbrauchs im Warnzustand.



Noch weniger Strom für die Anzeige braucht eine Variante mit zwei LEDs an den Messwerk-Ausgängen. Man hat dann eine binäre Anzeige für die einzelnen Warnstufen (01, 10, 11).


 
Am Ausgang M1 kann auch ein digitales Signal abgenommen werden, das die Schaltstufen zwei und drei zusammenfasst. Hier könnte man eine externe Warneinrichtung anschließen. Geeignet wäre z.B. eine Transistor-Schaltstufe mit einem Relais.


Nachtrag: Relais-Schaltstufe

Eine Frage von Mark-Oliver van Druten: Ich habe vor ein paar Tagen Ihren "Gewitterwarner" erworben und finde  die Idee phantastisch, da man in der Tat auf Mittelwelle (wie die hier genutzten 500 kHz) bzw. Langwelle die Gewitter immer schon gut ankommen "hören" konnte und man es nun mit diesem Gerät sehr elegant angezeigt bekommt. Allerdings möchte ich gerne noch die zusätzliche Möglichkeit nutzen und  eine externe Warneinrichtung mittels Relais anschließen. Wie kann ich das mit einem Relais umsetzen und welche Bauteile mit welchen Werten müssen dann wo angeschlossen werden? 



Hier ein Vorschlag für ein 12-V-Relais. Den 10-k-Widerstand könnte man sogar weglassen, weil am Ausgang M1+ schon ein Widerstand mit 2,2 k eingebaut ist. Mit dem Widerstand ist die Schaltung allerdings universeller und auch für andere Zwecke einsetzbar.  M1- ist übrigens der Masseanschluss der Schaltung, der auf der Gewitterplatine mit dem Minus-Anschluss der Batterie verbunden ist.  Eine zusätzliche Versorgung mit einem 12-V-Netzteil ist erforderlich, weil man nur schwer ein Relais für 3 V findet. Eine ähnliche Relais-Schaltung findet man übrigens in Elexs:
http://www.elexs.de/zeit3.htm


Link-Hinweis
Im Elektronik-Labor wurden bereits viele Lösungen für unterschiedliche Gewitterwarner vorgestellt. So kann jeder sein eigenes Gerät bauen oder entwickeln, entweder rein elektronisch oder mit einem Mikrocontroller. Ich danke allen Autoren, die sich an dieser Entwicklung beteiligt haben. Viele Details des Franzis-Gewitterwarners wurden von Ihren Ideen mit beeinflusst.

Übersicht der Gewitterwarner-Projekte


Gewitter-Warnton



 
Ein Hinweis von Frank (www.roboternetz.de): Man könnte es noch etwas verbessern indem man akustische Rückmeldung auf gelben und roten Alarm beschränkt.  Störimpulse würden dann nicht so nerven und man würde dann dem Warner mehr Beachtung schenken wenn Gewitter mit höherer Wahrscheinlichkeit auch kommt.



Mit einem zusätzlichen Transistor ist das machbar. Er wird vom Ausgang M1+ angesteuert. Der erforderliche Basiswiderstand von 2,2 kOhm ist schon auf der Platine und diente eigentlich dazu ein Messwerk anzusteuern. Die Schaltung entspricht ansonsten dem Relais-Interface oben, das ebenfalls bei Stufe Gelb und Rot anspricht.  Der Piezo-Summer wird an der Masseseite abgelötet und an den Kollektor gelegt. Das ist eine Besonderheit für einen NPN-Transistor, denn er schaltet nun einen Wechselstrom, jedenfalls wenn der Piezo-Schallwandler verwendet wird (Ein dynamischer Lautsprecher ginge auch). Das funktioniert bei ausreichend großem Basisstrom und wurde auch schon in anderem Zusammenhang so gemacht (vgl. AGC in der Taschenlichtorgel). An den Poti-Anschlüssen liegt diesmal nur ein Widerstand oder auch ein Draht, sodass das (nicht vorhandene) Poti voll aufgedreht ist und der Signalton erscheint. Man erhält dann einen Piepston für jeden Blitz. Aber nur, wenn bereits eine höhere Gewitterstufe erreicht ist.

Der Umbau hat sich bewährt. Durch den Warnton wird man auf die Warnstufe aufmerksam. Und zusätzlich erhält man durch die Häufigkeit der Töne einen Eindruck von der Schwere des Gewitters.  Aber bei gutem Wetter wird man nicht durch unnötige Warntöne belästigt.


Änderung der Empfindlichkeit, von M. Krahn 

Endlich habe ich mit dem Gewitterwarner via Franzis das Gerät gefunden, das mir automatisch per Relais wichtige Leitungen außerhalb des Hauses abkoppelt, um Induktionsspannungen zu minimieren! Allerdings ist das Gerät zu empfindlich für meine Zwecke: ein
kräftigeres Gewitter vermag bei mir schon in 30km Entfernung, wenn ich also nicht einmal den Donner höre, den roten Alarm auszulösen. Daher die
Frage: Wie kann ich elegant die Empfindlichkeit herunterregeln, ohne sonst an der Funktion etwas zu ändern?
Antwort: Die Empfindlichkeit steigt schon an, wenn man das Gerät nur erdet oder mit andern Leitungen verbindet. Man könnte einen Widerstand parallel zur Spule schalten, um den Empfang weniger empfindlich zu machen. 10 kOhm habe ich getestet, aber das gab noch keinen deutlichen Unterschied. Mit 1 kOhm braucht man deutlich stärkere Signale. Irgendwo in dem Bereich könnte es vielleicht passen.



Siehe auch: 
Gewitterwarner ganz klein
Steampunk-Gewitterwarner "Fulgur-Meter"




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