iliasam

И раз уж Вы с такой точностью заливаете туда воду, то потрудитесь описать качество воды, качество изготовления шара. Если принять условия за близкие к идеальным - качество изготовления на высоте, вода дистиллированная, то при охлаждении шар будет сжиматься (нужно смотреть коэффициент линейного расширения от температуры), вода сначала превратится в лед, при этом надо смотреть не появилось ли полости с вакуумом (вроде как дистиллированная вода будет иметь одну плотность со льдом из нее - хотя не факт). Однако, если Вы говорите, что на шар не оказывается никакого воздействия, то можно считать, что шар снаружи также не испытывает давления и наличие полости с вакуумом не приведет к потере устойчивости. Далее шар сжимается при охлаждении и лед также сжимается, надо посмотреть у кого коэф. сжатия больше. Если у железа, то шар будет испытывать внутреннее давление, а далее простой расчет на прочность шара при внутреннем давлении.

Вопрос: что будет, если сферу быстро заморозить до -500? Процесс?

Заморозка остановится на температуре -273,15.
Поищите, что значит это число :)

Напрямую нет. Можно использовать падение напряжения на калиброванном резисторе 0.1-0.001 Ом, добавленном в цепь, чем меньше сопротивление - тем точнее замер, но тем более чувствительным должен быть осцилограф.
А вообще-то это физика, класс 10-11, принципы работы вольтметра и амперметра.

Изменение свойств газа на полёт магнитной головки повлиять не должно — жесткие диски способны работать на высоте до 3 км, а там давление 0.7 атм. Но тут иная проблема, размеры молекул гелия меньше, чем молекулы азота и кислорода.
Он долго в диске не задержится и вытечет сквозь прорезинеyные уплотнители.
Неспроста воздушные шарики для гелия имеют металлизированную оболочку.
Потребуется улучшить герметичность банки.

Если закачивать гелий в домашних условиях — основной проблемой будет пыль, которая может осесть на поверхности магнитного диска. Размер магнитных доменов у современных дисков очень и очень мал, а гелий используемый для бытовых нужд будет содержать пыль и примеси. Эта микроскопическая пыль вполне может вызвать ошибки чтения, которые приведут к тому, что диск нельзя будет использовать по назначению.

А так да, работе жесткого диска гелий помешать не должен.

Радиолюбители-одиночки обычно получают удовльствие от процесса познания всего этого самостоятельно.
Учебники по разнообразным предметам обычно можно найти.

Неизбежные грабли еще никто не отменял.
Скажите, а почему Proteus ARES я не видел чтоб использовали на просторах рунета? он так плох как разводчик?

Все зависит не от фирмы производителя, а от того интерфейса, который вы планируете получить с другой стороны. Если это стандартный последовательный порт, то никакой разницы нет, будет у вас микросхема-драйвер от FTDI или какого либо еще производителя. Если вам нужен другой интерфейс — смотрите конкретно. В целом, FTDI-ные микросхемы — неплохой выбор, они реализуют много разных интерфейсов и позволяют реализовать как низкоскоростные интерфейсы (последовательный, SPI, I2C), так и обеспечить обмен данными на пределе возможностей (практических) USB. Плюс адекватная поддержка со стороны драйверов под windows/linux и ряд других платформ.
Термин «USB TTL» на мой взгляд совершенно некорректен и напрасно употребляется для подобного рода устройств. Правильнее было бы говорить «USB — Serial TTL». Поскольку происходит преобразование не только физического уровня (напряжения USB в уровни TTL), но и логического — протокол USB в стандартный последовательный интерфейс.

У вас основная проблема — механика.
Даже собрав на базе любого микропроцессора (хоть к тому же обычному компьютеру по LPT цепляйте через драйвер шаговые моторы) ваша конструкция может вносить погрешности — т.е. соскочил зубец в редукторе, погнулась 'балка', да банально разная температура и соотв. температурное расширение и камера уже смотрит не туда.

В дорогих системах позиционирования эти погрешности убираются обратной связью (считывают углы после редуктора) и качественными комплектующими (прочные и легкие материалы).

Если хотите колхозить, вам нужно изобрести дешевую обратную связь (чтобы программа знала, какой двигатель включить чтобы исправить положение).

Я могу предложить самую простую и оригинальную — закрепить лазерную указку/или зеркала, отражающие ее свет таким образом, чтобы движение светового пятна по стенам комнаты (лучше соорудите специальные экраны, с правильными углами для облегчения расчетов) а положение этого пятна отслеживать видеокамерой и очень простым софтом (его даже и на ардуине написать можно, считывая информацию с видеосенсора, получающего изображение через светофильтр, подобранный под цвет указки, гуглить 'arduino слежение за источником света') либо приспособить для этого обычный компьютер и несколько дешевых вебкамер (выбор которых определяется скоростями, с которыми будет поворачиваться камера)

Количество лазерных указок подбирается под количество свобод, в которых должна двигаться камера, например две свободы (поворот верх/низ, влево/вправо) — один луч.

p.s. чуть более сложная схема, оформленная в виде уже конечного датчика поворота, может быть чуть другой — вращающаяся зеркало, установленное в поворотном шарнире, отражает луч в трубу, являющуюся по совместительству ребром жесткости или собственно самим штативом, на конце которого датчик, второй датчик закреплен у зеркала и ловит точное количество оборотов. В итоге, задержка между сигналом на датчике оборотов и датчике в конце трубы будет определять угол наклона. Такая схема очень точная, но скорость реакции зависит от скорости вращения зеркала.

А что вы считаете удобным для пайки? DIP? QFP? BGA с шагом > 1мм?
Самый жирный чип в QFP корпусе вроде бы iMX.233. Но, во-первых такое делать лучше на ПЛИС, имхо (это читали?). А во-вторых, гораздо проще купить плату с уже распаянным всем чем нужно, если, конечно, пайка не является самоцелью.
PS И покупать лучше не на радиорынке, а в магазинах типа терраэлектроники.

Ведь вроде и позитивный пост, 1) занимается человек, 2) учатся дети, 3) получили грант. Но в целом от поста какое то грустное послевкусие.

А вам не кажется, что лучше не сканировать, а слушать «писк» крыльев комара, на нескольких приемных устройствах? Ну а далее уже дело триангуляции.

УЗ-сонар можно подключить напрямую, а можно через ту же ардуину
вот только заметить комара у такого датчика никак не получится :)

Я не знаю, как это делают летучие мыши, но вряд ли вообще какой либо сонар даст вам требуемый результат.
Если взять средний размер комара 5 мм, то необходимо излучать звук на частоте не меньше, чем 33 кГц. На такой частоте львиная доля излученной волны будет поглощаться окружающей средой + посторонние помехи.

Сервокабель это называется.