Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Стробоскоп – аппарат, создающий луч света, который быстро загорается и потухает. Имеет несложный принцип действия. Его используют в ночных клубах и других увеселительных заведениях.

Кроме этого, его используют автолюбители для выставления угла опережения зажигания, или УОЗ. Регулировка позволяет отладить работу топливного, мощностного и силового элементов автомобиля.

Руководствуясь инструкцией, можно сделать стробоскоп своими руками.

Принцип работы стробоскопа

Принцип работы прибора заключается в том, что короткие вспышки света возникают с частотой, запрограммированной пользователем, и лучи фиксируют предметы на короткий промежуток времени, создавая эффект их неподвижности.

В переводе с греческого название аппарата означает «смотреть на беспорядочное кружение». Стробоскоп была разработан для создания повторяющихся ярких световых вспышек.

Кроме этого, используя аппарат, можно передавать быстро движущиеся картинки.

Музыкальный стробоскоп представляет собой разновидность светодинамической установки, он генерирует вспышки с запрограммированной частотой импульсной лампы. Автомобильная разновидность аппарата работает по тому же принципу.

Разобравшись с тем, как работает стробоскоп, можно изготовить его самостоятельно в домашних условиях. Умельцы делают мигалку на светодиодах, что удешевляет стоимость аппарата и увеличивает срок его службы. Для конструкции потребуется схема, источники света и питания.

Схема стробоскопа

Чтобы собрать светодиодный стробоскоп, понадобится схема, распечатанная на бумаге в нужном формате и перенесенная на плату. Кроме этого, потребуется таймер LM555 – механизм, создающий вспышки, которые регулируются потенциометром или переменным резистором. Составляющие части можно приобрести в магазинах радиотехники, при этом дорогостоящие запчасти не потребуются.

Если раньше стробоскопы делали из ламп накаливания, то сейчас отдают предпочтение светодиодной лампе. Для мерцающей платы можно использовать любое количество светодиодов (4, 8, 16, 32 и т.д.), свет при этом может быть как теплым, так и холодным. Плата для небольшой дискотечной мигалки достигает габаритов 87 на 57 мм.

Сборка стробоскопа

После того как схема стробоскопа спаяна, приступают к конечному этапу сборки. Для этого готовят корпус и органическое стекло, в котором предварительно делают несколько отверстий. Выключатель соединяют с держателем батареи. Чтобы мигалка работала и в выключенном состоянии, в разъем можно подключить DC-адаптер.

Необходимые инструменты и компоненты

Для монтажных работ понадобятся такие канцтовары, как маркер и линейка. Из инструментов подготавливают:

  • плоскогубцы;
  • отвертку;
  • нож;
  • сверла (1, 3, 6 и 7 мм);
  • сверлильный станок;
  • дрель;
  • паяльник.

Кроме этого, на разных этапах работы понадобятся наждачная бумага, припой и флюс.

Самодельный стробоскоп собирают из:

  • пластикового корпуса;
  • диодов;
  • проводов;
  • микросхемы;
  • оргстекла;
  • блока питания;
  • резистора.

Для крепления деталей между собой понадобятся:

  • винты 8xM3;
  • 2 маленьких винта для установки переключателя;
  • металлические держатели 4×10 мм и 4×22 мм.

Дискотечный «карманный» стробоскоп можно использовать и для отлаживания момента УОЗ. Принцип сборки автомобильного прибора немного отличается от аппарата для вечеринок, но работает так же.

Сборка электроники

После пайки элементов микросхемы происходит установка электроники. Подключается выключатель и регулируется частота возникновения импульсов. Отрегулировать этот момент можно будет и в уже собранном приборе, покрутив ручку переменного резистора R3 или другой его разновидности.

Подготовка корпуса

Чтобы прикрепить необходимые детали к корпусу, его нужно подготовить. В пластике сверлятся 4 отверстия и делаются необходимые разъемы, а сама панель окрашивается в нужный цвет. Внутри корпуса закрепляются микросхема, блок питания и элементы переключателя.

Для закрепления светодиодов и оргстекла используются 10-миллиметровые держатели, а 22-миллиметровыми скрепляются все остальные элементы прибора. Чтобы к скрытым элементам мигалки был удобный доступ, в корпусе предусматривают замок, простой для открывания, но надежный, чтобы предотвратить выпадение электронных элементов.

В качестве источника энергии можно использовать блок питания 12 В, но подойдет и 6-вольтовый. В помещении используют более мощный, а на открытой местности – с меньшей силой создаваемых вспышек.

Завершение работ

Пользоваться самостоятельно собранным аппаратом можно как на улице, так и дома. При этом запитываться он может от всех предусмотренных систем снабжения. Некоторые умельцы создают универсальные стробоскопы, то есть такие, которые работают и от батареек, и от электросети.

Для питания аппарата от сети 220 В нужно предусмотреть гальваническую развязку для напряжения, чтобы пользователя не ударило током. Если она не предусмотрена, к прибору во время работы лучше не подходить и не прикасаться к нему.

Настройка

Стробоскоп для дискотеки можно настроить при помощи таймера LM555, используя ручку для регулировки частоты вспышек. Яркость лучей зависит от ламп, установленных в приборе. Если аппарат запрограммирован на мерцание, то теплоотводы на него не ставятся.

Чтобы при помощи стробоскопа установить момент зажигания (УОЗ), автомобиль нужно завести и оставить работать на холостых оборотах. Нужно учесть, что вспышки должны попадать во все нужные места и освещать их. Например, за точку П (подвижную) принимают отметку на коленвале, а за точку Н (неподвижную) – на двигателе.

Клеммы стробоскопа подключаются к двигателю, а «микромолнию» аппарат испускает тогда, когда происходит искрообразование в запальной свече цилиндра. Чтобы мигалка не вышла из строя и показывала правильные данные, ее нужно периодически отключать, продолжительность таких перерывов должна равняться времени, в течение которого аппарат работал.



Источник: https://simplelight.info/svetodizayn/stroboskop-svoimi-rukami.html

Как сделать простой стробоскоп для установки зажигания своими руками

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Для точной установки зажигания на двигателе необходимо использовать специальные приборы – стробоскопы. Их можно приобрести в автомагазинах или изготовить своими руками. Во втором случае вы сэкономите приличную сумму и сделаете наиболее подходящее устройство для вашей модели авто.

Особенности заводских стробоскопов и принцип их работы

Точно отрегулировать зажигание без использования стробоскопа довольно сложно. Такой прибор существенно ускоряет процесс настройки, лампа сигнализирует о появлении искры, что позволяет правильно установить угол опережения зажигания.

Несмотря на то, что заводские приборы работают эффективно и точно, многие автолюбители не спешат их покупать. Главным сдерживающим фактором можно назвать высокую цену стробоскопов.

В большинстве моделей используется дорогостоящая газоразрядная лампа, её замена приравнивается к покупке нового прибора.

Само устройство можно сделать своими руками, используя простые и доступные материалы. Существует несколько хороших схем изготовления, которые помогут сэкономить на покупке заводских аналогов. Для примера, можно ознакомиться с ценами на самые популярные стробоскопы, которые есть в продаже:

  • Multitronics C2 — 900-1000 руб.
  • AstroL5 — 1300 руб.
  • Focus F1 — 1700 руб.
  • Focus F10 — 5600 руб.

Самодельные приборы делаются из фонариков, светодиодов или лазерной указки. При низкой себестоимости (около 500 рублей) прибор будет работать не менее надёжно и эффективно.

Простой способ

В сети есть много разных схем, практически все из них легко собираются и не требуют больших затрат на материалы. Рассмотрим одну из наиболее популярных схем создания стробоскопа в домашних условиях. Из деталей нам понадобится:

  • транзистор КТ315;
  • тиристор КУ112А, резисторы на 0,125 Вт;
  • любой фонарик на диодах (диодов должно 6 или больше);
  • конденсаторы C1;
  • низкочастотный диод V2;
  • реле с индексом RWH-SH-112D;
  • шнур питания длиною 1 метр;
  • специальные зажимы;
  • медный провод около 10 см.

Все детали можно приобрести на радиорынке или в специализированном магазине. В качестве корпуса для прибора можно использовать старый фонарик или вспышку от фотоаппарата.

Схема сборки автомобильного стробоскопа в корпусе от старого фонарика

  1. Высверливаем на задней стенке отверстие, куда пропускаем шнур питания.
  2. К концам проводов припаиваем зажимы разных цветов для обозначения «+» и «-».
  3. Датчик будет размещаться на левой или правой стенке. Делаем отверстие сбоку корпуса и прокладываем через него шнур к контакту Х1.
  4. К основной жиле провода припаиваем медную проволоку длиною 10 см. Он будет выполнять роль датчика стробоскопа.
  5. Изолируем соединения.

    Чтобы собрать самодельный автомобильный стробоскоп, можно использовать недорогие радиодетали и медный провод

Использовать такое устройство можно не только для установки зажигания. Им можно проверить свечу, настроить работу регулятора.

Самодельная приблуда с использованием таймера

Стробоскоп на основе таймерных устройств имеет более сложную схему. Его главное преимущество в стабильных световых импульсах, которые не зависят от напряжения батареи. Прибор также может работать в режиме тахометра, для этого необходимо просто изменить положение регулятора.

Таймерные стробоскопы также можно использовать в качестве тахометра

Совет: В схеме лучше использовать диоды из серии КД521. Если вы не нашли таймера отечественного производства, можно взять зарубежный аналог NE555.

Схема изготовления прибора на светодиодах

В основе такого устройства лежит микросхема 155АГ1, она запускается импульсами с отрицательной полярностью.

В схеме используются сопротивления R1, R2, R3, которые ограничивают амплитуду входного сигнала. Требуемая длительность импульсов устанавливается ёмкостью С4 и резистором R6.

При стандартных настройках это 2 мс. В качестве источника питания будет использоваться аккумуляторная батарея автомобиля.

Светодиодные стробоскопы имеют высокую надежность и могут использоваться даже при ярком дневном освещении

Как правильно настроить самоделку

Чтобы проверить устройство на практике и установить угол опережения зажигания, делаем следующее:

  1. Прогреваем двигатель и оставляем его работать на холостом ходу.
  2. Подключаем самодельный стробоскоп к источнику питания.
  3. Наматываем медный датчик на жилу первого цилиндра.
  4. Направляем источник света на специальную метку, которая нанесена на корпус.
  5. Находим неподвижную точку на шкиве маховика.
  6. Чтобы две точки сошлись, необходимо вращать корпус зажигания и после зафиксировать его в определённом положении.

На практике самодельные стробоскопы ничем не уступают заводским. Главное, правильно собрать схему и проверить работу устройства. Изготовленные стробоскопы в домашних условиях обойдутся совсем недорого и могут быть легко отремонтированы при необходимости.

  • Александр
  • Распечатать

Источник: https://motorltd.ru/izgotavlivaem-stroboskop-dlya-ustanovki-zazhiganiya-svoimi/

Стробоскоп своими руками

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Стробоскоп представляет собой устройство для воспроизведения коротких повторяющихся вспышек света. Обычно применяется на дискотеках, концертах, в качестве светодинамической установки. В этой статье я расскажу, как сделать стробоскоп своими руками для наблюдения впечатляющих стробоскопических эффектов.

Если освещать быстрые периодические процессы стробоскопом, то можно наблюдать так называемый стробоскопический эффект, эта зрительная иллюзия, возникающая, когда частота вспышек света приближается к частоте периодического процесса.

Для примера можно осветить стробоскопом лопасти вращающегося вентилятора, при совпадении частоты вспышек света с частотой вращения вентилятора, нам будет казаться, что лопасти неподвижны или вращаются очень медленно.

Это происходит из-за того, что лопасти вентилятора делают один полный оборот между двумя вспышками света, и мы всегда видим одно и то же положение лопастей в пространстве.

Стробоскопический эффект может возникнуть во время съемки видео, при совпадении частоты съемки кадров видеокамеры и частоты периодического процесса. В результате чего, на отснятом видеоролике можно увидеть неподвижное колесо движущегося автомобиля, или неподвижные лопасти летящего вертолета.

Еще одно полезное применение стробоскопа – это настройка угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Для этого вспышки света, синхронизируют с высоковольтным разрядом в свече зажигания, при этом благодаря стробоскопическому эффекту можно наблюдать метку на вращающемся маховике коленчатого вала двигателя.

Как правило, в стробоскопах применяются импульсные газоразрядные лампы, способные выдать большой световой поток, для создания ярких вспышек, так как вспышки имеют малую длительность. В настоящее время можно приобрести дешевые и достаточно яркие светодиодные матрицы.

Я приобрел в Китае матрицу на 100Вт (ссылка в конце статьи), на основе которой буду собирать светодиодный стробоскоп.
Напряжение питания матрицы составляет 30-34В, ток потребления 3А. Для подключения матрицы я также приобрел в Китае повышающий преобразователь мощностью 150Вт (ссылка в конце статьи).

Минимальное входное напряжение 10В, на плате имеется подстроечный резистор, с помощью которого можно регулировать выходное напряжение, я установил напряжение на уровне 34В.

Схема стробоскопа своими руками

Для получения коротких вспышек света нужен генератор импульсов, я разработал его на основе микроконтроллере PIC12F675. Программа написана на ассемблере, скачать можно в конце статьи.

Ниже представлена схема стробоскопа своими руками:

В схеме имеется два переменных резисторам R2, R3, для регулировки частоты и длительности импульсов соответственно. Полевой транзистор VT2 коммутирует светодиодную матрицу.

Частота регулируется от 28 до 100 Гц, длительность от 50 до 500 мкс, этих пределов достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов.

При увеличении длительности импульсов, общая картина эффекта смазывается, из-за того что объект значительно смещается за время вспышки. Для качественного наблюдения эффектов, нужно уменьшать длительность импульсов, но при этом будет падать освещенность.

Генератор собран на односторонней печатной плате, все элементы стробоскопа закреплены на текстолитовой пластине. Светодиод прикреплен к прямоугольной алюминиевой пластине, которая выступает в качестве радиатора.

Мощность, выделяемая на матрице во время работы стробоскопа невелика, так как импульсы имеют малую длительность. Для питания стробоскопа я использовал блок питания на 12В и 2А, максимальный ток потребления составил 0,4А.

В качестве генератора также можно использовать готовый модуль, который можно приобрести в Китае (ссылка в конце статьи). Модуль имеет ЖК-дисплей, отображающий параметры сигнала, и кнопки, с помощью которых можно регулировать частоту импульсов и коэффициент заполнения в процентах.

Для частоты 50 Гц минимальная длительность импульса составит 200 мкс (коэфф. заполнения 1%), для 100 Гц соответственно 100мкс (коэфф. заполнения 1%), что в принципе достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов.

С помощью стробоскопа собранного своими руками я наблюдал эффект остановки лопастей вентилятора, о чем писал выше. Кроме этого, можно зажать в патроне дрели табличку с надписью, и также наблюдать ее остановку или медленное вращение.

Еще один интересный стробоскопический эффект – это левитация воды. Для его наблюдения я дополнительно приобрел в Китае электромагнитный насос высокого давления от кофемашины, мощностью 56 Вт (ссылка в конце статьи). Питается насос переменным напряжением 220В.

Главной особенностью насоса является то, что он перекачивает воду отдельными порциями с частотой сети 50 Гц. Если направить свет стробоскопа на падающую струю воды от насоса, то можно увидеть висящие в воздухе капли воды, просто невероятное зрелище.

Регулируя частоту вспышек можно добиться плавного движения капель вниз или вверх, при этом капли возвращаются обратно в насос, как будто перемещаются назад во времени.
Также с помощью стробоскопа можно увидеть колебания диффузора динамической головки.

Для этого я взял низкочастотный динамик 35гдн-1-8 и подал на него переменное напряжение 7В от обычного понижающего трансформатора. При этом диффузор колеблется с частотой сети 50 Гц.

Собрать стробоскоп своими руками не составляет труда, схема достаточно простая. Все стробоскопические эффекты, которые я повторил, можно посмотреть в видеоролике ниже:

Левитация капель воды

Для более качественного наблюдения левитации капель воды, я собрал установку на основе аквариумного мембранного насоса, так как электромагнитный насос от кофемашины не предназначен для длительной работы, и сильно нагревается.

В отличие от обычного насоса с крыльчаткой, мембранный насос перекачивает воду отдельными порциями, что как раз и нужно для реализации эффекта левитации капель воды.

Ниже в видеоролике я подробно рассказал о том, как собрать подобную установку:

Ниже представлена обновленная схема стробоскопа для наблюдения эффекта левитации капель воды, с возможностью регулировки оборотов насоса:

Прошивка
Мембранный насос
Обновленная печатная плата в формате Sprint Layout 6

светодиодный стробоскоп, стробоскоп, стробоскопический эффект

Источник: https://radiolaba.ru/polezno-znat/stroboskop-svoimi-rukami.html

Делаем простой стробоскоп для установки зажигания своими руками

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Светодиодный стробоскоп для установки зажигания позволяет быстро и с высокой точностью выставлять оптимальный угол опережения зажигания (УОЗ) в автомобиле. Данный параметр играет важную роль в корректной работе двигателя. Небольшое смещение в момент зажигания приводит к потере мощности, вследствие возросшего расхода топлива и перегрева двигателя.

Несмотря на большой ассортимент промышленно выпускаемых приборов для проверки и установки УОЗ, актуальность создания стробоскопа своими руками не потеряла смысл и в наши дни. Представленная схема самодельного стробоскопа для автомобиля не требует наладки после сборки и изготавливается из доступных деталей.

Принципиальная схема стробоскопа

Схема разработана и представлена в девятом издании журнала «Радио» в далеком 2000 году. Однако, благодаря своей простоте и надежности, остается актуальной и в наши дни.

В принципиальной электрической схеме стробоскопа для авто можно условно выделить 4 части:

  1. Цепь питания, состоящая из выключателя SA1, диода VD1 и конденсатора С2. VD1 защищает элементы схемы от ошибочной смены полярности. С2 блокирует частотные помехи, предотвращая сбои в работе триггера. Для подачи и отключения питания используется выключатель SA1, для этого подойдет любой компактный выключатель или тумблер.
  2. Входная цепь, которая состоит из датчика, конденсатора С1 и резисторов R1, R2. Функцию датчика выполняет зажим «крокодил», который закрепляется на высоковольтном проводе первого цилиндра. Элементы С1, R1, R2 представляют собой простейшую дифференцирующую цепь.
  3. Микросхема триггера, собранная по схеме двух однотипных одновибраторов, которые формируют на выходе импульсы заданной частоты. Частотозадающими элементами являются резисторы R3, R4 и конденсаторы С3, С4.
  4. Выходной каскад, собранный на транзисторах VT1-VT3 и резисторах R5-R9. Транзисторы усиливают выходной ток триггера, что отражается в виде ярких вспышек светодиодов. R5 задаёт ток базы первого транзистора, а R9 – исключает сбои в работе мощного VT3. R6-R8 ограничивают ток нагрузки, протекающий через светодиоды.

Принцип работы

Схема стробоскопа питается от автомобильного аккумулятора. В момент замыкания выключателя SA1, триггер DD1 переходит в исходное состояние. При этом на инверсных выходах (2, 12) появляется высокий потенциал, а на прямых (1, 13) – низкий потенциал. Конденсаторы С3, С4 заряжены через соответствующие резисторы.

Импульс с датчика, пройдя через дифференцирующую цепь, поступает на тактовый вход первого одновибратора DD1.1, что приводит к его переключению.

Начинается перезаряд С3, который через 15 мс заканчивается очередным переключением триггера. Таким образом, одновибратор реагирует на импульсы с датчика, формируя на выходе (1) прямоугольные импульсы.

Длительность выходных импульсов с DD1.1 определяется номиналами R3 и С3.

Второй одновибратор DD1.2 работает аналогично первому, уменьшая длительность импульсов на выходе (13) в 10 раз (примерно до 1,5 мс). Нагрузкой для DD1.2 служит усилительный каскад из транзисторов, которые открываются на время импульса. Импульсный ток через светодиоды ограничен исключительно резисторами R6-R8 и в данном случае достигает величины 0,8 А.

Не стоит пугаться столь большого значения тока. Во-первых, его импульс не превышает 1 мс, со скважностью в рабочем режиме не менее 15.

Во-вторых, современные светодиоды обладают гораздо лучшими техническими характеристиками в сравнении с их предшественниками из 2000 года, когда эта схема впервые получила практическое применение. Тогда нужно было поискать светодиоды с силой света в 2000 мкд.

Сейчас белый LED (от англ. Light-emitting diode) типа C512A-5 мм от компании Cree с углом рассеивания 25° способен выдать 18000 мкд при постоянном токе в 20 мА.

Поэтому использование сверхъярких светодиодов позволит значительно снизить ток нагрузки путём увеличения сопротивления R6-R8. В-третьих, время пользования стробоскопом обычно не превышает 5-10 минут, что не вызывает перегрев кристаллов излучающих диодов.

Печатная плата и детали сборки

Самодельный стробоскоп для установки зажигания можно собрать как на недорогих отечественных радиоэлементах, так и на более прецизионных импортных элементах. Ниже представлена плата с применением отечественных компонентов для штыревого монтажа.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata.lay6

Диод VD1 – КД2999В или любой другой с малым падением прямого напряжения. Конденсатор С1 должен быть высоковольтным с емкостью в 47 пФ и напряжением 400 В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16 В. Все резисторы, кроме R4, типа МЛТ или планарные с номиналами, указанными на схеме. Подстроечный резистор R4 типа СП-3 или СП-5 на 33 кОм.

Триггер ТМ2 лучше использовать 561 серии, которая отличается высокой помехоустойчивостью и надёжностью. Но можно заменить его микросхемой 176 и 564 серии, учитывая их распиновку. Транзисторы VT1-VT2 подойдут КТ315 Б, В, Г или КТ3102 с большим коэффициентом усиления.

Выходной транзистор – КТ815, КТ817 с любой буквенной приставкой. Светодиоды HL1-HL9 лучше взять сверхъяркие с малым углом рассеивания. Их располагают на отдельной плате по три в ряд.

При отсутствии каких-либо деталей схемы их можно заменить более современными аналогами, немного усовершенствовав плату.

Готовую плату управления стробоскопа и плату со светодиодами удобно разместить в корпусе переносного фонарика. При этом необходимо предусмотреть отверстие в корпусе под регулятор R4, а в качестве SA1 можно использовать штатный выключатель.

Установка УОЗ стробоскопом

Прежде чем рассмотреть работу автомобильного стробоскопа, нужно понять суть стробоскопического эффекта.

Если движущийся в темноте объект на мгновение осветить вспышкой, то он будет казаться застывшим в месте, где произошла вспышка.

Если на вращающееся колесо нанести яркую метку и освещать его яркими вспышками, совпадающими по частоте с частотой вращения колеса, то в момент вспышек можно зрительно фиксировать местоположение метки.

Перед регулировкой момента зажигания автомобиля наносят две метки: подвижную на коленчатом валу (маховике) и стационарную – на корпусе двигателя. Затем присоединяют датчик, подают питание на стробоскоп и включают двигатель в режим холостого хода. Если во время вспышек метки совпадают, то УОЗ выставлен оптимально. В противном случае следует произвести корректировку до полного их совпадения.

Представленный стробоскоп для установки зажигания, собранный своими руками, позволит за несколько минут отладить систему зажигания автомобиля. В результате корректировки вырастет КПД двигателя и увеличится срок его службы.

Источник: https://ledjournal.info/shemy/stroboskop-dlya-ustanovki-zazhiganiya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.