Gewitter-(Früh-)Warner        

von Heinz D.              
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Sommerzeit  = Gewitterzeit

WARNUNG: Die folgenden Geräte können nicht verhindern, dass Sie vom Blitz erschlagen werden!

Es
mag Ihnen im Einzelfall jedoch helfen, eine schützende Umgebung aufzusuchen oder ein teures Gerät vom Netz zu trennen. In mein Haus ist zweimal der Blitz eingeschlagen (1985 + 1990) und hat etliche elektrische Geräte zerstört. Das für mich erstaunlichste war nach der Analyse der Schäden, dass bei allen Geräten, auch bei ausgeschalteten, der Blitz über die Erdleitung und nicht über die Antennen hereingekommen ist. Ein Fernseher war ausgeschaltet, hatte keine Außenantenne, nur einen UHF-Loop und ist innerlich regelrecht gesprengt worden.

Zunächst ein wenig Physik und Wetterkunde:
Ein Blitz (bis 1 MV) der von den Wolken in die Erde einschlägt kann man sich vorstellen, wie ein Draht, der von einem starken Strom (bis etliche kA) durchflossen wird. Dabei entsteht ein starkes Magnetfeld, das sich wie bei einem LW/MW-Sender ringförmig in alle Richtungen ausbreitet. Zum Empfang bis zu einer Entfernung von 50 - 100 km eignet sich jedes MW-Taschenradio. Bei normalen Windgeschwindigkeiten und normalen Sommergewittern wird so eine Vorwarnzeit von 10 – 30 min erreicht. Die Hauptempfangsrichtung sollte etwa West sein oder die Richtung, aus der der Wind weht.

Der MW-Empfänger
Obwohl ein Blitz etwa 0,1 s dauert und damit eine Erregungsfrequenz von ca. 10 Hz hat, sind die Oberwellen noch stark genug, um sie bei etwa 500 kHz sehr gut zu empfangen. Als Empfänger eignet sich alles, was eine Ferritantenne hat, sich auf 500 kHz einstellen lässt und bei Batteriebetrieb nicht zuviel Strom verbraucht (wg. Dauerbetrieb). Nach Einbruch der Dämmerung stellen Sie das MW-Radio bei 520 kHz an den Anschlag. Sind noch Rundfunksender zu hören, drehen Sie den Ferritkern vom dunkelroten Oszillatorfilter ein wenig hinein, bis nur noch Rauschen zu hören ist.

Noch eine WARNUNG: Wenn Sie zwischen Impuls und Donner nur noch bis 3 zählen können, dann ist das Gewitter ca. 1 km entfernt! Das ist NICHT beruhigend, weil die Wolkenhöhe auch etwa 1 km beträgt! Das Gewitter ist schon direkt über Ihnen!

Ein Wort zu Blitzschutz-Steckdosen:
Bei Überspannung wird ein Bauteil so niederohmig, dass die Sicherung auslösen soll. Es verträgt nur wenige kA, danach ist es meist defekt. Die Hausinstallation ist für solche Ströme nicht ausgelegt. Eine offene Sicherung/Schalter ist für den Blitz auch kein Hindernis, der Strom fließt weiter und fackelt dünne Leitungen ab. Überspannungsschutzableiter gehören an den Hausanschlusskasten. Im Einzelfall kann eine Blitzschutz-Steckdose eine Person schützen. Besser ist, Stecker raus, Antenne raus, nicht nur abschalten und keine el. Geräte während des Gewitters benutzen. Holen Sie sich lieber ein Gläschen Gras-Brause und trinken es auf die Gesundheit.

Und noch eine WARNUNG: Wärmegewitter können sich örtlich binnen Sekunden entwickeln, sodass es technisch KEINE Vorwarnung geben kann (auch nicht im Internet)!

2012
Dieses Jahr sollte es einen neuen Gewitterwarner mit dem recht empfindlichen CD2003 geben. Als Anzeige und Speicher sollte eine Pong-Platine dienen. Das CD2003 enthält keine Endstufe. Zur Detektion wird Pin 5 = AGC angezapft. Ein Transistor sorgt für die notwendige Hysterese und wird bei einem Blitzimpuls leitend. Das Programm, eine log. Balkenanzeige war schnell geschrieben. Alles zusammengelötet und fotografiert. Dann der Rückschlag: Die Platine strahlt so stark in das Radio ein, dass man einen Abstand von min. 50 cm einhalten muss.

Die Ansteuerung der Pong-Platine erfolgt an D2/Münzkontakt. Zum einen wird die Anzeige kurz eingeschaltet, zum anderen werden bis zu 1023 Impulse aufaddiert. Um eine gewisse Historie sehen zu können, entspricht ein Balken ca. 1 min. Am linken Summen-Balken kann das Anschwellen und Abklingen beobachtet werden. Das 1204Gewitter.bas ist sehr einfach zu verstehen und gut kommentiert. Beide Varianten 0=aktiv und 1=aktiv können kompiliert werden:

   If Pind.2 = 0 Then                                       'Blitzimpuls 0=aktiv=CD2003
'   If Pind.2 = 1 Then                                       'Blitzimpuls 1=aktiv=TA7642

Mit einem Taster an D3 kann die Anzeige kurz aktiviert werden. Drei Mignon-Akkus oder ein LiPo (=3V7) sollten ein Grill-Wochenende durchhalten. Versuchen Sie nicht die Geräte mit Netzteil zu betreiben. Über das Netz holen Sie sich auch weit entfernte Gewitter und andere Störungen in die Anzeige.

Das Programm: "1204gewitter-bas-hex.zip" kann ggf. anderweitig verwendet werden.

Die alten Geräte funktionieren nach wie vor, sind nur nicht so elegant:



1992 mit TA7613/TDA1083/KA.., 4,5V/10mA, optische/akustische Anzeige:

Unterbrechen Sie die Lautsprecherleitung und fügen die Antiparallelschaltung aus Diode und LED ein. Drehen Sie die Lautstärke so hoch, dass das Rauschen gerade nicht mehr zu hören ist. Ein heran nahendes Gewitter kündigt sich durch einzelne Impulse, noch ohne Blitz und Donner an. Bei starken Impulsen mit Donnergrollen wird es höchste Zeit Schutz zu suchen.



2002 mit CXA1191 2V4/3mA, mit Speicher (und Solarzellen):
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Mit der positiven Halbwelle wird der 0,5-F-Goldcap aufgeladen (Ladungspumpe). Für Vollausschlag sind mehr als 1000 Impulse erforderlich. Mit der negativen Halbwelle wird der 220 uF auf ca.2,4 V aufgeladen. Die LED leuchtet dadurch etwas länger, als bei Variante 1992. Mit der Erfahrung von ein paar Gewittern können Sie am Drehspul-Instrument die Nähe abschätzen. Diese Variante hat über 5 Jahre mit zwei Akkus und Solarzellen im Dauerbetrieb funktioniert, bis die Korrosion durch Akkugase (NiCd sind mit Lauge gefüllt) alle Lötstellen zerlegt hat.

2013: Eine Neuauflage mit Retro/TA7642/Solar, 1V5/1mA (in Planung).
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Download: 1204gewitter-bas-hex.zip


'1204gewitter.bas für pong mit Bascom-demo-2.0.7.1, ca.1,2kB von Heinz D.
'
'Kollektor an D2 (Münzkontakt)
'optional Taste an D3 (Anzeige kurz aktivieren)
'
'die Anzeige erfolgt logarithmisch und steht auf dem Kopf !!!
'
'Die Anzeige steht auf dem Kopf !!!
'-------------------------------------------------------------
$crystal = 8000000 'keine Fuse verändert
$regfile = "m8def.dat"
'-------------------------------------------------------------
Dim Pongfeld(12) As Word 'Feld
Dim Pongspal As Byte 'Spaltenzähler
Dim Pongcout As Byte 'temp
Dim Pongdout As Byte 'temp

Config Portb = 31 '&b00011111
Config Portc = 15 '&b00001111
Config Portd = 240 '&b11110000

Config Timer2 = Timer , Prescale = 32 : '32 bestimmt auch Anzeige+Balkenzeit
On Ovf2 T2interrupt 'timer2=anzeige
Enable Timer2 :
Start Timer2 :
Enable Interrupts
'-------------------------------------------------------------
Portd.2 = 1 'pullup Kollektor
Portd.3 = 1 'pullup taste

Dim Pong_led As Bit '0=aus, 1=ein
Dim Anzeigezeit As Word
Dim Anzeige As Word
Anzeige = 4000 'ca.4s

Dim Balkenzeit As Word '65536=ca.67s

'=============================================================
'In der Loop wir nur auf D2+D3 reagiert
'=============================================================
Do
' If Pind.2 = 0 Then 'Blitzimpuls 0=aktiv=CD2003
If Pind.2 = 1 Then 'Blitzimpuls 1=aktiv=TA7642
Pong_led = 1 'LED ein
Anzeigezeit = Anzeige
Incr Pongfeld(1) 'Balken erhöhen
If Pongfeld(1) > 1023 Then Pongfeld(1) = 1023 'max.erreicht
End If

If Pind.3 = 0 Then 'Taste gedrückt ?
Pong_led = 1 'LED ein
Anzeigezeit = Anzeige
End If

Waitms 33 'max.30 Impulse/s
Loop
'====================================================================
'Timer2 bestimmt auch Anzeigezeit + Balkenzeit, daher Prescale=32 !!!
'Die Routine wird alle 1,024ms aktiv = 81 Bilder/s
'====================================================================
T2interrupt:
Decr Anzeigezeit
If Anzeigezeit = 0 Then 'Zeit abgelaufen ?
Pong_led = 0 'LED aus
Anzeigezeit = 1 'aus belassen
End If

Decr Balkenzeit '65536=ca.67s
If Balkenzeit = 0 Then 'Zeit abgelaufen ?
Pong_led = 1 'LED ein
Anzeigezeit = Anzeige
'
Pongfeld(12) = Pongfeld(12) * 3 'Summen-Balken berechnen
Pongfeld(12) = Pongfeld(12) + Pongfeld(11) '11.Balken dazu
Pongfeld(12) = Pongfeld(12) / 4 'egalisieren

Pongfeld(11) = Pongfeld(10) 'alle Balken eins rauf
Pongfeld(10) = Pongfeld(9)
Pongfeld(9) = Pongfeld(8) 'ich weiss,
Pongfeld(8) = Pongfeld(7) 'das geht auch anders,
Pongfeld(7) = Pongfeld(6) 'aber nicht schneller !
Pongfeld(6) = Pongfeld(5)
Pongfeld(5) = Pongfeld(4)
Pongfeld(4) = Pongfeld(3)
Pongfeld(3) = Pongfeld(2)
Pongfeld(2) = Pongfeld(1)
Pongfeld(1) = 0 '1.Balken löschen
End If
'------------------------------------------------------------
Portb = Portb And &B11111100 'alle LED löschen,
Portc = Portc And &B11110000 'ohne andere Port
Portd = Portd And &B00001111 'zu beeinflussen

If Pong_led = 0 Then Goto T2i_end 'LED aus ?
'immer eine Spalte anzeigen =================================
Incr Pongspal 'Feld anzeigen
If Pongspal = 13 Then 'Spalte 1 ?
Pongspal = 1
Portb.4 = 0 '4094 data
Else 'Spalte 2-12 ?
Portb.4 = 1 '4094 data
End If
Portb.3 = 1 : Portb.3 = 0 '4094 clk
Portb.2 = 1 '4094 strobe

Pongcout = High(pongfeld(pongspal)) And &B00000011 'vorbereiten
Portb = Portb Or Pongcout 'anzeigen

Pongdout = Low(pongfeld(pongspal)) 'vorbereiten
Pongcout = Pongdout And &B00001111
Portc = Portc Or Pongcout 'anzeigen

Pongdout = Pongdout And &B11110000 'vorbereiten
Portd = Portd Or Pongdout 'anzeigen

T2i_end:
Return
End


Peter Kranl schrieb, dass Austria Microsystems ebenfalls an einem Gewitterwarner arbeitet. Allerdings war bisher noch kein Datenblatt zu bekommen: www.austriamicrosystems.com/Products/RF-Products/Lightning-Sensor



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