Стробоскоп своими руками

Принцип создания прибора

Стробоскоп для настройки зажигания особенно необходим тем, кто имеет автомобиль с карбюратором. Обусловлено это особенностями настройки, так как правильно отрегулировать угол опережения зажигания, который присутствует на контактных трамблёрах и всех бесконтактных распределителях, даже в уме представить сложно, не говоря уже о действительности. Обойтись в такой ситуации без стробоскопа попросту не выйдет. Тем более что, воспользовавшись услугами этого точнейшего прибора, можно всего за 7–8 минут с крайней точностью настроить зажигание

Этому показателю, как и другим важным элементам автомобиля, необходимо уделять должное внимание, так как без него невозможно нормальное функционирование любого транспортного средства. Потребность в таком изделии, высокая стоимость заводского варианта в магазине и наличие необходимых деталей попросту подталкивают человека к созданию собственного стробоскопа

Конструкция и детали

Вся схема стробоскопа собрана в двух половинчатом пластмассовом корпусе размером 4,5×7,5×16 см. Для выхода света от импульсной лампы в торцевой стенке сделано круглое отверстие, в которое вставлена линза в оправке.

Это не обязательно, окошко можно закрыть для защиты от попадания внутрь стробоскопа грязи любым прозрачным материалом, например органическим стеклом. Лампа, для уменьшения световых потерь, на половину обвернута станиолевой фольгой.

Все детали стробоскопа, кроме лампы, собраны на печатной плате, представленной на фотографии.

Импульсный трансформатор Т1 имеет две обмотки. Первичная обмотка имеет отвод от середины. При намотке нужно отмерять необходимую длину провода диаметром 0,3-0,5 мм, сложить его вдвое и намотать 24 витка. Затем начало одной обмотки соединить с концом другой, это будет средняя точка. Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,15-0,25 мм в количестве 638 витков. Для изготовления трансформатора ферритовый сердечник с катушкой можно использовать от понижающего трансформатора неподлежащего ремонту импульсного блока питания АТ или АТХ компьютера, предварительно удалив все обмотки.

Импульсный трансформатор поджига Т2 мотается на ферритовом кольце диаметром 15-20 мм проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. Первичная обмотка мотается проводом 0,3 мм и имеет 4 витка. Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,1 мм в шелковой изоляции и количеством витков 500. Большое количество витков вторичной обмотки взято не случайно, при больших оборотах двигателя конденсатор С6 не успевает полностью заряжаться и напряжение поджига уменьшается. Благодаря запасу обеспечивается достаточное напряжение для поджига. Перед намоткой ферритовое кольцо нужно обязательно покрыть изоляционной лентой для исключения повреждения изоляции провода. Перед покрытием изоляцией необходимо мелкой наждачной бумагой, сточить острые грани по окружностям кольца. После намотки, для исключения межвиткового пробоя изоляции при высокой влажности, обмотки трансформатора пропитаны воском.

Катушка индуктивного датчика намотана на ферритовом кольце диаметром 40 мм с проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. На кольцо равномерно по всей окружности намотано 35 витков провода диаметром 0,8 мм. Сверху обмотка покрыта слоем изоляционной ленты.

Диаметр ферритового кольца выбран исходя и возможности продевания через катушку высоковольтного провода, идущего к автомобильной свече. Но практика применения стробоскопа показала, что он начинает устойчиво работать, если просто катушку приложить к высоковольтному проводу.

К аккумулятору стробоскоп подключается с помощью двух зажимов типа «крокодил». Для безошибочного подключения на крокодилах нанесена маркировка полярности.

Конденсаторы С5 и С6 типа К73-17. Импульсная лампа EL1 типа ИСШ-15, является маломощным строботроном, срок ее службы более 300 часов. Она специально разработана для стробоскопов.

В отличии от ИФК-120, лампа ИСШ-15 имеет больший ресурс и может работать на более высоких частотах. При отсутствии ИСШ-15, можно использовать ИФК-120.

Для удобства работы при установке угла опережения зажигания в автомобиле, в стробоскоп вмонтирован двух диапазонный аналоговый тахометр с растянутой шкалой.

Как сделать стробоскоп своими руками

Вариантов исполнения «домашнего» стробоскопа может быть множество. Тем не менее, в целом все подобные проекты конструктивно схожи. Рассмотрим принцип сборки сего гаджета на следующем примере.

• транзистор КТ315 (найти его можно в любой радиоаппаратуре былой эпохи, может иметь различные буквенные индексы);
• тиристор КУ112А (легко отыскать в импульсном блоке питания древних телевизоров);
• малогабаритные резисторы мощностью 0,125 Вт;
• дешевый (китайский) фонарик на диодах (количество диодов может быть разным, но лучше — от 6 до 10 штук);
• конденсатор C1 под напряжение от 16 Вольт;
• диод V2 — любой низкочастотный, например КД105 или Д9;
• малогабаритное реле (индекс BS-115-12A-DC12V или RWH-SH-112D, на 12 Ампер, катушка — 12 Вольт); впрочем, использовать можно и отечественные реле, например типа РЭС-10, с напряжением катушки 12 Вольт;
• провода питания необходимой длины (около 0,5-0,6 м) и зажимы типа «крокодил» для подключения стробоскопа к аккумуляторной батарее;
• экранированный провод до 0,5 м, кусок медного провода около 10 см.

Ссылки

1. IEEE Std 1789: 2015,
2. SCENIHR (Научный комитет по возникающим и недавно выявленным рискам для здоровья), , 19 марта 2012 г. ( ISBN  978-92-79-26314-9 ).
3. ^
4. ^ М. Перц, Моделирование видимости временных световых артефактов , диссертация Технологического университета Эйндховена, 05.02.2019 (
   ISBN  978-90-386-4681-7 )
5. ^
6. Люк Уилкинс, Карл Нельсон, Саймон Тведдл, Стробоскопическая визуальная тренировка: пилотное исследование с тремя элитными футбольными вратарями молодежи, J Cogn Enhanc (2018) 2: 3–11, DOI 10.1007 / s41465-017-0038-z
7. ^ МАЛГОРЗАТА ПЕРЦ, ДРАГАН СЕКУЛОВСКИЙ, ИНГРИД ФОГЕЛС И ИНГРИД ХЕЙНДЕРИККС, Стробоскопический эффект: функция порога контрастности и зависимость от уровня освещенности, Vol. 35, No. 2 / февраль 2018 г. / Журнал Оптического общества Америки A, стр.309.
8. ^ IEC TR 63158: 2018 + COR 1, Оборудование для общего освещения — Метод объективных испытаний стробоскопических эффектов осветительного оборудования, 2018-03-19.
9. Набор инструментов для измерения видимости стробоскопического эффекта Matlab Central.
10. ^ NEMA 77-2017: Временные световые артефакты: методы испытаний и руководство по критериям

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 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:

Комплектующие для сборки стробоскопа:Повышающий модуль 150 ВтСветодиодная матрица 100 ВтЭлектромагнитный насос 56 ВтЭлектромагнитный насос 16 ВтМодуль генератора ШИМ

Печатная плата в формате Sprint Layout 6Прошивка и исходник

Прибор, выставляющий зажигание, из светодиодов

Данное приспособление можно сделать с использованием светодиодов, однако этот стробоскоп содержит в себе определенную микросхему. Запускается он посредствам импульсов, которые содержат минусовую полярность. В структуре данного вида схемы есть определенные сопротивления, они служат ограничителями для того чтобы уменьшить амплитуду входящего сигнала. В данном случае аккумулятор автомобильного средства будет служить источником питания самого прибора.

Подключение стробоскопа, устанавливающего зажигание, производится посредством следующих действий:

• нужно прогреть мотора и оставить его включенным;
• подключить прибор ручной работы к электричеству;
• намотать датчик на провод цилиндра;
• направить свет на определенную точку, расположенную в корпусе;
• оборачивать корпус зажигания до того момента пока эти метки не сойдутся;
• произвести закрепление его в этом состоянии.

Самодельный стробоскоп для настройки зажигания по своим функциям не уступает устройствам, которые сделали на заводе. В этом случае главным фактором является следование всем инструкциям по изготовлению и соблюдение схемы приспособления, сделанного своими руками. Изделия, созданные из подручных и простых материалов, могут потребовать незначительных затрат. Стробоскопы самодельного производства довольно легко починить, если они подверглись износу или поломке.

Прибор для установки зажигания можно найти в любом специализированном магазине, их существует несколько видов и они довольно распространены. Однако стоимость данного приспособления часто отпугивает владельцев транспортных средств, потому как это не дешевое удовольствие.

В случае неисправности или поломки, которые происходят со временем, замена износившейся детали может равняться сумме самого устройства в целом. Именно поэтому автолюбители начали изготовлять стробоскопы собственными руками. Ведь для его создания потребуются детали, которые можно найти в любом магазине.

Стоит заметить, что самодельное приспособление обойдется в несколько раз дешевле заводского устройства. Если же самостоятельно изготовить устройство не получается, то всегда можно найти мастера который выполнит эту работу. Подобные специалисты сегодня работают практически в каждом населенном пункте.

Самостоятельное изготовление стробоскопа позволит вам сэкономить изрядную сумму средств.

Установка УОЗ стробоскопом

Как пользоваться самодельным девайсом для регулировки УОЗ:

1. Для начала следует завести мотор и прогреть его до рабочей температуры. Для этого дайте поработать агрегату на холостых оборотах.
2. Затем вам надо будет подсоединить самодельное устройство к источнику питания. Это может быть либо встроенный аккумулятор, либо аккумуляторная батарея автомобиля.
3. Далее, к жиле цилиндра 1 следует подсоединить медный датчик, для этого намотайте его на жилу.
4. После этого диодную лампочку следует направить на метку, нанесенную на корпус распределительного механизма.
5. Когда эти действия будут выполнены, вам нужно найти неподвижную точку, она расположена на шкиве маховика.
6. Для того, чтобы обеспечить совпадение этих точек, нужно вращать корпус распределительного устройства. А когда точки совпадут, корпус нужно зафиксировать в этом положении. При совпадении точек диоды должны загореться.

Опасности на рабочем месте

Стробоскопический эффект может привести к небезопасным ситуациям на рабочих местах с быстро движущимся или вращающимся оборудованием . Если частота быстро вращающегося оборудования или движущихся частей совпадает с частотой или кратной частоте модуляции света, оборудование может казаться неподвижным или движется с другой скоростью, что может привести к опасным ситуациям.

Из-за иллюзии, что стробоскопический эффект может вызвать движущееся оборудование, рекомендуется избегать однофазного освещения. Например, фабрика, которая освещается от однофазной сети с основным освещением, будет иметь мерцание 100 или 120 Гц (в зависимости от страны, 50 Гц x 2 в Европе, 60 Гц x 2 в США, удваивается номинальная частота) , таким образом, любое оборудование, вращающееся с частотой, кратной 50 или 60 Гц (3000–3600 об / мин), может казаться не вращающимся, что увеличивает риск травмы оператора. Решения включают развертывание освещения на трехфазной сети или использование высокочастотных контроллеров, которые управляют светом на более безопасных частотах или постоянного тока.

Стробоскоп своими руками с минимальными затратами, схема стробоскопа на основе корпуса фонарика или фотоаппарата

Нет ничего лучше для любого автовладельца, чтобы произвести качественную диагностики либо мелкий ремонт автомобиля, при этом сумев сэкономить значительную сумму. Сэкономленные деньги могут пойти на усовершенствования автомобиля, или на покупку чего-либо приятного для себя и близких. Именно самостоятельно сделанное изобретение позволяет снизить финансовые затраты на ремонт и обслуживание автомобиля. Для проведения установки угла опережения зажигания как раз и была предложена схема нескольких вариантов самодельного стробоскопа.

Стробоскоп — прекрасный вспомогательный инструмент, благодаря которому производится точная настройка системы зажигания двигателя любого современного автомобиля, работающего с карбюратором. Само устройство для установки зажигания можно легко изготовить самостоятельно из любых подручных средств, что станет в несколько раз дешевле покупки дорогостоящего стробоскопа. К примеру, на сегодняшний день автомагазины предоставляют широкий выбор стробоскопов, стоимость которых варьируется от 1000 до 6000 рублей.

Самым распространенным видом самодельных стробоскопов, для которого понадобятся минимальные затраты на детали, можно собрать на основе корпуса фонарика либо фотоаппарата. Стоимость такого устройства будет в несколько раз дешевле и в большинстве случае не превысит 600 рублей, но в деле будет таким же надежным, эффективным и долговечным.

Сегодня уже существует большое количество схем, по которым можно легко собрать качественный и рабочий стробоскоп. Для того чтобы его сделать самостоятельно понадобиться небольшие навыки работы с паяльником, немного времени и усидчивости. Самой популярной схемой можно выбрать следующую, состоящая из следующих деталей:

• питающий шнур — 1 м;
• транзистор КТ-315;
• тиристор КУ-112А;
• несколько резисторов на 0,125 Вт;
• конденсаторы С1;
• НЧ-диод V2;
• реле с индексом RWH-SH-112D;
• несколько специальных зажимчиков;
• провод из меди — примерно 10 см.

У многих радиолюбителей этот простой набор элементов можно найти в гараже, а в случае их отсутствия — в любом городе есть магазины подобной электроники либо радиолюбительский рынок. Это стандартный набор радиодеталей для создания подобного простого диагностического инструмента.

Корпусом для конструкции этого самодельного стробоскопа послужит ненужный, но рабочий фонарик, или же сломанный фотоаппарат-мыльница. Его можно выбрать на свое усмотрение из того, что может оказаться под рукой и уже не нужным в хозяйстве.

Для того чтобы сделать стробоскоп необходимо проделать небольшое отверстие в задней стенке фонарика либо фотоаппарата, через которое провести питающий провод. После чего на концы проводов следует припаять, или другим способом зафиксировать специальные зажимы типа «крокодил». Для большего удобства необходимо «крокодилы» установить разного цвета, или пометить провода разноцветной липкой лентой. Это позволит обозначить «плюс» и «минус» питания.

Для того чтобы установить датчик следует определиться с какой стороны он будет фиксироваться, после чего проделать небольшое отверстие с нужного бока и просунуть в него провод к контакту датчика. Далее к основной жиле провода необходимо припаять ранее подготовленный небольшой кусок медной проволоки. Именно она будет служить в роли основного датчика стробоскопа. Все соединения следует тщательно изолировать от возможности короткого замыкания.

Такое простое устройство, сделанное из подручных материалов, может быть многофункциональным. Его можно эксплуатировать в виде аппарата по регулировке зажигания, для проверки работоспособности свечей зажигания, а также производить настройку регулятора.

Настройка

В схеме установлен подстроечный резистор R4, регулировкой которого можно добиться нужного визуального эффекта. Вращая ручку регулятора можно наблюдать, что уменьшение импульса тока ведёт к недостатку освещенности меток, а увеличение – к размытости. Поэтому во время первого запуска стробоскопа необходимо подобрать оптимальную длительность вспышек.

Длина экранированного провода от печатной платы к датчику не должна превышать 0,5 м. В качестве датчика подойдет 0,1 м медного проводника, припаянного к центральной жиле экранированного провода. В момент подключения его наматывают на изоляцию высоковольтного провода первого цилиндра автомобиля, делая 3 витка. Для повышения помехоустойчивости намотку производит максимально близко к свече. Вместо медного проводника можно взять зажим типа «крокодил», который также следует припаять к центральной жиле, а его зубья слегка загнуть внутрь, чтобы не повредить изоляцию.

Средняя цена фабричного изделия и его недостатки

Заводской вариант прибора имеет некоторые недостатки, которые значительно уменьшают полезность такого приобретения.

На карбюраторах выставлять зажигание всегда удобнее стробоскопом

Во-первых, стоимость фабричных стробоскопов весьма немала. Так цифровая модель Multitronics C2 обойдется покупателю в суму около 900-1000 р. Более функциональный стробоскоп AstroL5 будет стоить уже 1300 р. Focus F1 — модель, подходящая для обслуживания как бензиновых, так и дизельных двигателей — потребует 1700 р., ее более «продвинутый» собрат Focus F10 — 5600 р.

Во-вторых, зачастую производители используют в конструкции своей продукции дорогостоящую газоразрядную лампу. Она имеет ограниченный ресурс и может через непродолжительное время потребовать замены, что не просто ударит по карману, а окажется равносильным покупке нового стробоскопа.

Ответы на вопросы посетителя сайта по настройке стробоскопа

Посетитель сайта Юрий, повторил схему стробоскопа и остался доволен его работой. От изготовления стробоскопа на базе сверхярких светодиодов его остановила цена светодиодов. При настройке стробоскопа у Юрия возник ряд вопросов, на которые я давал ответы в ходе переписки. Ответами на вопросы из переписки, с разрешения Юрия, с которыми могут столкнуться автолюбители, желающие повторить схему представленного стробоскопа, решил дополнить эту статью.

Отзыв Юрия о работе стробоскопа сделанного своими руками: «Работа стробоскопа проверена на автомобиле, работает отлично, яркость вспышки великолепная!!!»

Перечень необходимых деталей

До того как отправляться в магазин за покупкой всех нижеописанных деталей, стоит внимательно изучить все материалы и детали, присутствующие в гараже, вполне вероятен тот факт, что большинство из них давно без особой нужды пылятся на полках. Если найти для изготовления приспособления большинство элементов, хранящихся в числе бросовых материалов, конечная стоимость готового и прекрасно функционирующего стробоскопа не превысит 100 рублей, что позволит сэкономить денежные средства на другие нужды. Первое, что понадобится — это простой дешёвый фонарик китайского производства. Будет лучше, если он окажется светодиодным. В том случае, если имеющаяся в наличии модель окажется ламповой, необходимо будет дополнительно купить или изъять из старого фонаря все требуемые светодиоды.

Кроме корпуса, понадобится электронная начинка, для создания которой нужны следующие элементы:

• транзистор типа КТ315, который наверняка хранится в выброшенном радиоприёмнике советского образца;
• тиристор КУ112А, его можно обнаружить в блоке питания старого телевизора;
• конденсатор, рассчитанный на напряжение 16 В;
• диод, обладающий низкими частотами;
• реле под напряжение 12 В, однако следует выбрать маленькую по размеру деталь, которая сможет поместиться в корпусе фонарика;
• несколько «крокодилов»;
• моток проводов, причём 0,5 метра из которых должны быть экранированными;
• небольшой кусок медного провода.

https://youtube.com/watch?v=BI8F8hIPwLs

Несмотря на большое многообразие схем, созданных для правильной последовательной сборки устройства, новоиспечённому создателю стробоскопа в любом случае понадобится такой запас запчастей. Кроме наличия всех описанных деталей, необходимо вооружиться паяльником, будет лучше, если автовладелец будет иметь хотя бы минимальные навыки его использования.

Чтобы осуществить сборку этого прибора, нужно последовательно соединить все части имеющимися проводами и надёжно припаять. Через заднее отверстие, имеющееся в фонаре, придётся пропустить все необходимые провода, которые обеспечат бесперебойное питание стробоскопу. Если в выбранной модели фонарика отсутствует боковое отверстие, автовладелец должен сделать его своими руками. Нужно это для того, чтобы вывести экранированный провод, на концах которого к центральной жиле будет припаяна медная проволока. Именно это элемент созданного прибора будет специальным сигнализирующим датчиком.

Автомобильный стробоскоп на светодиодах

Чаще всего для индикации используются именно светодиоды. Это обусловлено крайне низким сроком службы импульсных ламп. Безусловно, светодиод более яркий, и его свечение хорошо видно даже на солнце. Как правило, корпус изготавливается пластмассовым, и состоит он из двух половин. С одной стороны есть отверстие для светодиода. Стоит заметить, что все элементы собираются на печатной плате.

Трансформатор имеет 2 обмотки. В качестве первичной обмотки используется диаметр провода 0,3 мм. Вторичная изготавливается из провода диаметром 0,2 мм с количеством витков 638. Довольно сложно найти ферритовый сердечник с катушкой. Его можно снять с вышедшего из строя блока питания ПК.

Индуктивное кольцо датчика изготавливается следующим образом. Берем ферритовые кольца с диаметром до 4 см и общей проницаемостью не более 3 000 Н м. Непосредственно на кольцо нужно намотать порядка 36 витков проволоки диаметром 0,8 мм. Все это можно покрыть слоем изоляции. Таким образом, у нас имеется готовый к работе стробоскоп автомобильный.