Eine Anregung nach Besichtigung eines USB Dead Drops

[Modellbauer]

Neulich einen dieser USB Dead Drops in der Gegend hier besichtigt, welcher leider kaputt war, dachte mir so etwas ist doch ganz nett als Kunst und Nachrichtenaustausch im Alltag, oder?

Ich dachte es wäre doch auch nett wenn man so etwas mit Ton und Bild machen könnte, einfach eine Klinkenbuchse einzementieren, oder ein paar Leds in einer 5x5 Matrix da kann man schon was spaßiges machen.
Das Problem ist nur die Energieversorgung.
Gibt es da irgendwas wie einen Federgetriebenen Dynamo den man anziehen und dann laufen lassen kann und der dann für 1min oder mehr, ein paar Volt generiert?

Kann mich erinnern sowas in Klein, mit Schnurr gesehen zu haben.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Es gibt jede Menge Taschenlampen und Radios mit Kurberdynamo:
https://www.google.ch/search?q=taschenlampe+kurbel+dynamo&biw=1617&bih=886&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiCiZ3IivnNAhVB7BQKHV8VAv0QsAQISA

Eine andere Möglichkeit wäre eine Solarzelle mit Akku und ein Klingelknopf welcher das Ganze dann 1-2 Minuten laufen lässt.

Diese USB Dead Drops sind allerdings ideal um Viren und andere Malware zu verbreiten!

MfG Peter(TOO)

[Modellbauer]

Ja das stimmt, weshalb man sie regelmäßig "entseuchen" sollte ;-)
Allerdings gefällt mir die Idee mit dem Musik oder Led Dead Drop (wenn die Bezeichnuntg überhaupt noch passt)
Die Dynamolampen kenne ich bereits, jedoch ist so ein teil das raushängt immer ein Problem da irgendein Depp das dann doch abbricht wie früher bei den telefonzellen die Hörer.
Was mir in den Sinn gekommen ist wäre so eine art uhrwerk-dynamo, der wie eine alte Wählscheibe aufgebaut ist und um die Klinkenbüchse liegt. Also man dreht mit dem Finger die Scheibe fast 360° und sie fährt langsam zurück und erzeugt über übersätzungszahnräder genügend Strom für 1x einen 3min Song anhören.
Auch könnte man wirklich das mit den Dynamos versuchen, auch mit wählscheibe, dann müßte halt eine Led anzeigen wenn genügend Saft vorhanden ist und durch einstecken des Klinkensteckers sollte die Musik losgehen, in so einem Fall würde ein einfacher kleiner Motor genügen. Was ich nun nur noch nicht weiß ist wie lang man da drehen müßte.

[Modellbauer]

Hat sonst wer eine Idee wie man das Ding "powern" könnte?

[i_make_it]

"Schütteln"
Linearführung, Neodym Magnet dran, Spulen und an den Enden Piezos.

[Peter(TOO)]

Hallo,

"Schütteln"
Linearführung, Neodym Magnet dran, Spulen und an den Enden Piezos.
Geht nur schlecht zum Einmauern :-)

MfG Peter(TOO)

[i_make_it]

Ok, die Variante geht dann nur in Erdbebengebieten.
Dann Piezo und Boxhandschuh. 1mm VA Platte dahinter Piezo und dahinter was sehr massives.
Solange dagegen schlagen oder treten bis genug Strom erzeugt ist.

[Peter(TOO)]

Dann Piezo und Boxhandschuh. 1mm VA Platte dahinter Piezo und dahinter was sehr massives.
Solange dagegen schlagen oder treten bis genug Strom erzeugt ist.
Wäre dann etwas für einen Fitness-Pfad!

[Modellbauer]

Man kann auch einen tief zu drückenden Knopf mit dem piezoelement bauen, oder?

btw.:Bringts denn so ein Piezo Element Energiemäßig für ein 3min Musikstück?

edit:Könnte man nicht mit diesen Piezozündern aus Feuerzeugen was machen?

[i_make_it]

Ein Piezozünder dürfte eher ungeeignet sein.
Da ist das Ziel ja kurzzeitig eine hohe Spannung um einen Funken zu erhalten.
Man müsste also Bauteile verwenden, die diese hohe Spannung aushalten, damit man die erzeugte Energie nutzbar machen kann.
Und man hat quasi einen kleinen Funkensender, in direkter Nachbarschaft zur übrigen Elektronik.
Man muß also prüfen, ob es dadurch nicht zu negativen Auswirkungen kommt.


http://www.piceramic.de/anwendungen/piezo-energy-harvesting.html

[Modellbauer]

Mit Piezo-buzzern etc. könnte es gehen, hier hat einer ein Ladegerät in Schuhsolen damit gabeut: http://www.instructables.com/id/Electricity-Generating-Footwear/

Man müßte das wirklich ausprobieren...

[Modellbauer]

Habe nun nachgelesen dass so ein Piezozünder 15KV und 1Amp für millisekunden aufbringen kann, kann man nun für meine Zwecke irgendwas damit anfangen?

[Peter(TOO)]

Habe nun nachgelesen dass so ein Piezozünder 15KV und 1Amp für millisekunden aufbringen kann, kann man nun für meine Zwecke irgendwas damit anfangen?
15kV/1A für 1ms wären 15W/s, damit liesse sich theoretisch etwas anstellen.
Das technische Problem ist dann aber, ob man dies speichern und auf eine brauchbare Spannung umsetzen kann?

[Ceos]

Mikrowellentrafo + HV Kondensator

also High Side an den Piezo, Low Side an den Kondensator, aber keinen Plan wie man das Entladen danach verhindern soll, Sperrdioden mit 1-2kV kenne ich zumindest nicht :D

[Peter(TOO)]

Mikrowellentrafo + HV Kondensator

also High Side an den Piezo, Low Side an den Kondensator, aber keinen Plan wie man das Entladen danach verhindern soll, Sperrdioden mit 1-2kV kenne ich zumindest nicht :D
Die 1N4007 hat 1kV Sperrspannung.

Aber auch 15kV-Dioden gibt es zu Hauf:
https://www.google.ch/search?q=15+kv+diode&biw=1513&bih=903&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwjYo6qmi5POAhVlIsAKHYWWBfwQ_AUIBygA&dpr=1

MfG Peter(TOO)

[Ceos]

eine Frage stellt sich mir dann noch, gibt es auch Z-Dioden die definiert mehrere KV aushalten ohne durchzuschlagen
dann würde ich einfach so ein Piezo einbauen gegen das man mit einem Hämmercherchen schlagen muss in einen dafür ausgelegten Trafo den Spike runtertransformieren, eine Z-Diode als Schutz damit der Cap nicht Durchschlägt (wenn irgend so ein Dödel zu fest drauf klopft) und einen HV Cap zum Speichern mit einer normalen Diode zum Schutz gegen Entladung einbauen

Wie man die HV jetzt aus dem Cap Nutzbar macht ist auch ein interessantes Thema aber das übersteigt mein Verständnis :D


Ein Kollege der sich mit Physik auskennt hat mal ungefähr ausgerechnet, dass man aus 1cm³ Piezomaterial ca. 0.5Joule also 0.5Ws herausholen kann, die 15Ws sind eher utopisch! Aber mit einem größeren Piezo könnte man sicher ordentlich was erreichen!

[Modellbauer]

Kann man das auf mehrere Druckvorgänge aufteilen?

[Ceos]

schlag einfach mehrfach auf Piezo, durch den Trafo und den Gleichrichter sammelt sich Ladung im Kondensator, ist eine gewissen Spannung erreicht (vll. noch ein analoge Voltmeter mit einbauen for the lulz XD) schaltet sich die Elektronik ein

[Modellbauer]

Also ginge das besser als da einen Akku zu laden?

[Ceos]

1joule/cm³ bekommt man in einen Elko gepresst(laut meinem Kollegen), du musst also ausrechnen wieviel W du brauchst und wie lange. Dann kannst du dir vorstellen wir groß der Kondensator ungefähr wird :D
Ich hab hier noch einen klopper rumliegen der 33mF bei 65V speichern kann, also 50Joule ungefähr wenn man ihn auf 0 entladen kann.

[Modellbauer]

Eine andere Idee zum Thema: Denkt ihr folgendes wäre möglich, also man nimmt einen kleinen Druckknopf mit welchem man Flüssigkeit aus einem Reservoir in eine Druckkammer pumpt, welche nur in eine Richtung befüllt werden kann, aber deren Entleerung automatisch erfolgt. Wenn die Kammer voll ist wird sie durch ein enges ventil entleert, dort ist der Druck sehr hoch und damit kann man eine kleine Turbine antreiben die Strom erzeugt, die Flüssigkeit läuft wieder zurück ins Reservoir.

Könnte man so etwas entsprechend klein hinbekommen, auch mit Luft, und einem winzigen Motor, als Generator. Würde das für 3min Mp3 ausreichen?

Edit: Mir fallen gerade diese kleinen Autos ein, die watren denke ich von Matchbox, sicher bin ich mir da aber nicht, das waren Einsatzfahrzeuge die hat man am Blaulicht gedrückt, und sie haben für ne halbe Minute, oder so Licht und Ton abgespielt.
Es waren keine Batterien drinnen und als ich die Dinger vor Jahren mal wiedergefunden habe sind sie immer noch gelaufen.
Mit was wurden die betrieben, weiß das wer?

[i_make_it]

Geht schon, denk aber dran:
Bewegliche Teile, mechanik, Notwendigkeit der Wartung.
Dichtigkeit Pumpe, Ventile, Lekagen, Verdunstung, Versickern (im Beton)

Wie lange soll das ganze also Störungsfei funktionieren?
Dem entsprechend sind die Komponenten auszulegen.

[Modellbauer]

Wenn möglich Jahrzehnte, aber das wird nicht drinnen sein.

[i_make_it]

Wenn man sich die technische Entwicklung ansieht, wird es in einigen Jahrzehnten vermutlich gar keine Geräte mehr geben die USB unterstützen.

Aber bei einer entsprechend geplanten Lebensdauer sollte möglichst nichts mit beweglichen Teilen vorhanden sein die verschleißen können.
Auch bei der Elektronik wirst Du möglichst alte Teile (neu hergestellt, aber alt vom Design und dem Wafer Layout) mit möglichst großen Schichtdicken nehmen müssen.
Bei den Strukturbreiten moderner ICs wird Dir vermutlich die Diffusion von Atomen in den NP Übergängen in unter 10 Jahren Funktionsstörungen verursachen.
Das fängt damit an das sich Arbeitspunkte verschieben und endet damit das komplette Halbleiter ausfallen.
Wenn ich mir im Mainframe Sektor ansehe was da heute noch benutzt wird (es soll auch noch in 30 Jahren funktionieren), wird das vermutlich Teuer und von der Entwicklung recht aufwändig.

Es gibt von der NASA und von der ESA Bauteile Listen die für Langzeitmisionen freigegeben sind.
Hält man sich an die, hat man mit der abschirmenden Wirkung der Atmosphäre 30 bis 40 Jahre recht sicher.

Ich habe hier Schaltungen die ich vor 30 Jahren gebaut habe, und die nur mäßig im Gebrauch sind.
Durch Bauteilalterung fallen da immer wieder welche aus.
Auch Kondensatoren machen bei längere nichtbenutzung gerne mal schlapp. Bei solchen Zeitspannen und ohne die Sicherheit daß die Schaltung täglich benutzt wird, ist da neben der Energieversorgung noch eine Menge mehr zu berücksichtigen.

[Peter(TOO)]

[QUOTE=i_make_it;629846Bei den Strukturbreiten moderner ICs wird Dir vermutlich die Diffusion von Atomen in den NP Übergängen in unter 10 Jahren Funktionsstörungen verursachen.
Das fängt damit an das sich Arbeitspunkte verschieben und endet damit das komplette Halbleiter ausfallen.[/QUOTE]

Das grösste Problem sind heute FLASH-Speicher.
Für den verwendeten Tunneleffekt benötigt man recht hohe Feldstärken, welche dann die Atome in die Isolation wandern lassen.
Die alten EPROMs konnten deshalb etwa 100x programmiert werden.
EEPROMs kamen dann auf 10'000x.
Heutige FLASH-Speicher liegen bei 100'000 bis zu 1'000'000 Zyklen.

Und die ersten dynamischen 64KBit RAMs wurden schon im Lager defekt.
Das Problem war die mechanische Vorspannung der Alu-Leiterbahnen. Diese sind dann schon beim Lagern gerissen. Das Problem existierte eigentlich schon bei den 16KBit RAMs, aber da waren die Bahnen noch breiter und rissen deshalb nicht, sondern verjüngten sich nur etwas. Mit entsprechen angepasster Wärmebehandlung lies sich das Problem dann beheben.


Bei Kondensatoren mit festem Dielektrikum ist auch die Feldstärke das Problem, je kleiner die Bauform umso mehr leiden sie unter Spannung.

Bei Elkos mit Nass-Elektrolyt ist vor allem das Austrocknen das Problem und zwar unabhängig davon ob sie unter Spannung stehen oder nicht. Meist kommt man nur auf eine maximale Lebensdauer von 10-20 Jahren.

Das ist auch das Problem, wenn man Daten für die Nachwelt einlagern will. Aktuell gibt es nach so 10-20 Jahren schon keine Laufwerke mehr um die Medien zu lesen.
Die Idee z.B. DVDs zusammen mit einem Laufwerk einzulagern funktioniert auch nicht wirklich, schon nach einigen Jahrzehnten funktioniert die Elektronik des Laufwerks nicht mehr :-(
Selbst die modernsten Langzeitarchive basieren darauf, dass man die Daten mit Hilfe einer Lupe lesen kann.

MfG Peter(TOO)

[Modellbauer]

Bei solchen kurzfristigen Aussichten bleibt zu hoffen dass die Sache mit diesen speziellen Glasplatten funktioniert, wo man dann Daten in das Innere von dicken Glasblöcken "reinlasert". Soll sicher vor der Sonne und vor chemischen Zerfallspriozessen sein, sicherlich 1000 Jahre halten aber vermutlich weit länger. Müßte mal suchen ob ich das onliebn finde, denke dass ich das in der bdw gelesen habe.



btw.:Ne Idee wie das mit den Spielzeugautos funktioniert haben könnte?

[i_make_it]

Das müssten die Mattel "Hot-Wheels" gewesen sein, Matchbox hatte sowas meines Wissens nicht.
Aber da sind wir wieder bei Piezo, Diode und Kondensator.
Findet man heute ja in den Sohlen von Kinderschuhen.
Nur Piezo und LED wäre dann so:
https://www.youtube.com/watch?v=YtLuhTFA-8g

[Modellbauer]

Habe bei deinem Link das hier gefunden:

https://www.youtube.com/watch?v=18IvTRfbANg

Frage mich ob ich statt Kondensator einen Akku nehmen kann (wenn so etwas diesen nicht kaputt macht) oder wie groß der Elko sein müßte damit ich eine 3-4min langes mp3 Stück abspielen kann.

Ob das alles mit Digispark gehen würde?

[Ceos]

jein!

Die Ladung ist zu groß und zu kurz um sie "langsam" in einen Akku zu pumpen!
Du brauchst definitv einen Kondensator um die Ladung zu speichern, aber du kannst den Akku parallel anschließen und den Kondensator als Puffer benutzen!
Du musst nur twas gegen Überspannung machen (eine reine Z-Diode würde vermutlich parasität wirken, da müsste vll. noch ein kleiner L-C-Tiefpass oder nur eine Induktivität zwischen Kondensator und Z-Diode/Batterie

[Peter(TOO)]

Frage mich ob ich statt Kondensator einen Akku nehmen kann (wenn so etwas diesen nicht kaputt macht) oder wie groß der Elko sein müßte damit ich eine 3-4min langes mp3 Stück abspielen kann.
Das hängt natürlich von der Stromaufnahme der Elektronik ab. Dabei spielt noch die Lautstärke und das Musikstück selbst eine Rolle. Ein Paukenschlag brauch bei der Wiedergabe mehr Energie als ein Schlag auf ein Tamburin.

Das mit den Akku wird nicht wirklich etwas. Dieser hat einen Wirkungsgrad von um die 80%.
Hinzu kommt, dass die ganze Akku-Chemie Zeit braucht um in Wallung zu kommen. Ein kurzer Impuls wird nur in Wärme umgesetzt und praktisch nicht als Ladung gespeichert.

Deshalb verwendet man bei Fahrzeugen, welche die Bremsenergie speichern, dazu Kondensator-Bänke und nicht den Akku.

MfG Peter(TOO)