Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Изготавливаем стробоскоп для установки зажигания своими руками

Преимущества и недостатки

К преимуществам всех стробоскопов, вне зависимости от сферы их применения, можно отнести:

создание разнообразных световых эффектов;

Вариант стробоскопического эффекта

  • возможность подключения музыкального сопровождения;
  • создание необходимой атмосферы праздника и торжества;
  • возможность регулировать яркость излучаемого светового потока.

Наибольшей популярностью на сегодняшний день пользуются именно светодиодные приборы. Это связано с достоинствами самих источников света, к которым относят:

  • экономичность в вопросе потребления электроэнергии;
  • создание качественного светового потока;
  • различные цвета свечения диодов;
  • длительный период службы;
  • они обладают высокой устойчивостью к различным видам воздействий, особенно механического плана;
  • полная безопасность и экологичность.

К недостаткам таких изделий, вне зависимости от источника света, можно отнести высокую стоимость, а также невозможность длительный период времени находиться в стробоскопическом эффекте, так как это приводит к переутомлению глаз.

Классификация приборов

Кроме классификации по конструкционным особенностям стробоскопы подразделяются еще на три группы:

  • цокольные;
  • бесцокольные. Они имеют два выводных контактных поля для подсоединения их напрямую к электросети;
  • суперстробы. Имеют вид пластиковой трубы, длина которой может составлять 1,5 м. Внутри размещается от 4 до 8 стробоскопических лампочек. Для их работы необходимо специальное подключение посредством соответствующего контроллера. С его помощью можно будет создать эффект «бегущего огня». Такие приборы были разработаны корпорацией Neo-Neon.

Суперстробы

Различные виды стробоскопов применяются, соответственно, в разных сферах.

Модели, рассчитанные для дискотек

Наверное, самым ожидаемым местом, где мы встречаем стробоскопы, будут дискотеки и другие развлекательные мероприятия. Здесь подобного рода осветительные установки создают прерывистое освещение, которое способствует визуальной «остановке» людей, танцующих на танцевальной площадке.

Стробоскоп для дискотеки

Кроме этого с помощью таких приборов на сцене или в зале можно создать разнообразные световые эффекты.

К данной сфере применения также можно отнести стробоскопическое сценическое освещение. Но здесь существуют свои ограничения для применения стробоскопов в качестве подсветки.
На дискотеке, в ночных клубах или сцене могут использоваться как ламповые осветительные установки, так и светодиодные.

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:

ПрошивкаМембранный насосОбновленная печатная плата в формате Sprint Layout 6

Стробоскопы в рекламе и архитектурной подсветке

Еще одним местом, где часто используются стробоскопы, является рекламная и архитектурная подсветка зданий и рекламных щитов.

Стробоскопическая подсветка наружной рекламы

С помощью такой подсветки можно добиться многих положительных моментов:

  • привлечение потенциальных клиентов;
  • качественная подсветка зданий или рекламных щитов;
  • выделение магазина или архитектурного сооружения на фоне остальной иллюминации ночного города;
  • эстетичный и декоративный вид подсветки различных объектов.

В этой области используют два типа светодиодных приборов:

  • накладные модели, включающие группу из 20 светодиодов. Они помещаются в герметичный корпус и прозрачный плафон;
  • флеш-лампы. Здесь светодиоды также собраны в группу и помещены в корпус, имеющий цоколь Е-27.

Выбор модели стробоскопа здесь основывается на поверхности, которую нужно подсветить.

Стробоскопический эффект

Видеоурок: стробоскопический эффект

Стробоскопический эффект — зрительная иллюзия, возникающая, главным образом, в кинематографе и телевидении в случаях, когда частота киносъёмки и проекции близка к частоте отображаемого процесса. Например, при вращении колеса повозки на экране может казаться, что оно неподвижно или даже вращается в обратную сторону. Это происходит из-за того, что одинаковые спицы колеса за время съёмки одиночного кадрика проходят угол, примерно равный или незначительно меньший, чем угол между ними. Стробоскопический эффект в кинематографе считается проявлением искажений первого рода. Аналогичное явление можно наблюдать при работе стробоскопа в тёмном помещении.

На стробоскопическом эффекте основана регулировка скорости вращения диска некоторых проигрывателей грампластинок: освещение производилось неоновой лампой, питаемой от сети 50 Гц, поэтому лампа мерцает с частотой 100 Гц. При точной настройке скорости вращения диска, изображение штрихов на поверхности диска, освещаемой стробоскопом, кажется неподвижным. Подстройка скорости вращения диска (частоты вращения электродвигателя) производится управлением электронной схемы привода диска.

Стробоскопический эффект применяется для визуального контроля угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания: импульсная газоразрядная лампа срабатывает от высоковольтного импульса в свече зажигания, что позволяет увидеть неподвижную метку на вращающемся маховике коленчатого вала двигателя.

Стробоскопические тахометры также используют стробоскопический эффект.

Стробоскопический эффект считается искажением второго рода при записи и воспроизведении теле- и видеоизображений и имеет ту же природу, что явление муара в телевидении или цифровой фотографии. Полностью избавиться от стробоскопического эффекта в кино и телевидении практически невозможно. Можно уменьшить его интенсивность увеличением частоты киносъёмки и проекции или увеличением смаза единичного изображения (кадрика) путём увеличения выдержки, зависящей от угла раскрытия обтюратора.

Стробоскопический эффект очень опасен на производстве в условиях машиностроительных цехов: при определённом стечении обстоятельств и освещении цеха газоразрядными лампами возможна иллюзия того, что стремительно вращающиеся части станка кажутся абсолютно неподвижными. В условиях цеха, когда из-за зашумлённости определить движение предметов можно только визуально, это может стать причиной гибели или увечья людей. Для предотвращения этого освещение таких цехов газоразрядными люминесцентными лампами должно производиться с питанием разных групп осветительных ламп от разных электрических фаз осветительной сети или лампами накаливания.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

Другая вариация сбора своими руками автомобильного стробоскопа на светодиодах построена на базе драйвера ШИМ TL494. Стоимость микросхемы лежит в пределах 10 – 20 рублей за штуку, поэтому дефицитной ее не назовешь. Кроме этого, извлечь требуемый компонент можно из старого блока питания ATX от персонального компьютера.

Схема светодиодного стробоскопа на ШИМ-контроллере TL494

Как и в предыдущем случае, излучателем управляет MOSFET-транзистор. Здесь он может быть любого типа, отвечающего двум требованиям:

  • Номинальный ток – от 2А;
  • внутренняя структура – N-типа.

Примеры подходящих полевиков: AP15N03GH или IRLZ44NS.

Подстроечным резистором VR1 устанавливается скважность работы (длительность вспышек), а VR2 – их частота. Удобнее применять потенциометры с линейной зависимостью, так процесс настройки выполнять гораздо проще

Источником света на данной схеме стробоскопа выступает один мощный светодиод. Чтобы подключить 12 вольтную светодиодную ленту, резистор R6 необходимо удалить, установив вместо него перемычку.

Остальные элементы схемы светодиодного стробоскопа могут быть любыми с указанными номиналами.

Печатная плата устройства

Минимизировать размер конструкции можно с помощью SMD-компонентов. Некоторые начинающие радиолюбители стараются избегать их применения, считая, что монтаж мелких деталей слишком трудозатратен. И напрасно! Немного практики поможет без труда справиться с этой задачей. Зато результат станет отличной наградой за проявленное терпение.

Образец реализации печатной платы светодиодного стробоскопа показан на рисунке.

Образец печатной платы для стробоскопа

Здесь применен двухсторонний метод разводки. Сверху устанавливаются крупные радиоэлементы: микросхема, клеммники и электролитические конденсаторы, снизу резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, MOSFET-транзистор в корпусе DPAK. Регулирующие резисторы заменены на подстроечные. Это было сделано для уменьшения конструкции.

Внешний вид платы готового устройства с обоих ракурсов представлен ниже. Для переноса на фольгированный текстолит рисунка с дорожками, применялся метод ЛУТ. Травление производилось в водном растворе хлорного железа.

При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. Скачать файл проекта.

Рассмотрение в статье схемы стробоскопов отличаются простотой и низкой стоимостью электронных компонентов. Общая стоимость материалов обойдется в десятки раз меньше, если приобретать готовый стробоскоп на светодиодах. Кроме того, пользоваться самодельным прибором намного приятнее, а полученный в процессе работы опыт незаменим и бесценен.

Автомобильные стробоскопы

Для адекватной работы автомобиля необходим правильный монтаж начального момента зажигания. Кроме этого также необходима правильная работа регуляторов (вакуумного, центробежного) опережения зажигания. Если эти элементы были установлены неправильно, то это приведет к увеличению расхода топлива, а также уменьшению срока функционирования в правильном режиме двигателя транспортного средства. Для оптимальной регулировки столь важных для машины процессов и были созданы автомобильные стробоскопы.

Автомобильный стробоскоп

С помощью автомобильных стробоскопов можно проверить или установить начальный момент зажигания. Его установка позволяет устранить все возможные неполадки на данном участке, что положительным образом скажется на движении машины, работе двигателя и растратах на топливо.
Кроме этого изделия, оснащенные светодиодными источниками света, часто устанавливаются на бамперах или радиаторах

С помощью их можно привлечь внимание к машине других водителей. Особенно полезен свет стробоскопа в темное время суток.Схема стробоскопа, оснащенного светодиодными лампочками, не предполагает использования бортового токопреобразователя для автомобиля

Здесь для питания светодиодов необходим аккумулятор на 12 В. При этом вместо задающего генератора для импульсного источника питания led можно использовать одновибратор. Он при образовании искры будет синхронизировать сигналы, поступающие от цилиндра двигателя. Для питания led необходим импульс от задающего каскада, попадающего на электронный коммутатор. В него входят мощные транзисторы.

Светодиодный автомобильный стробоскоп

Кроме светодиодных моделей для машин часто используют изделия, оснащенные газоразрядными лампами. Схема такого прибора имеет следующие элементы:

  • безынерционная импульсная газоразрядная лампа. Ее цепи поджига в двигателе подключены к свече первого цилиндра;
  • резисторы и конденсаторы, которые формируют в цепи напряжение.

Газоразрядный автомобильный стробоскоп

В момент, когда в цилиндре двигателя образуется искра, газоразрядная лампа выдает импульс света. Настройка адекватности функционирования момента зажигания, а также действия регуляторов опережения зажигания ведутся по меткам, размещенным на движущейся части двигателя.

Как на Алиэкспресс найти и заказать стробоскоп по сходной цене и бесплатной доставкой

Алиэкспресс — самая популярная торговая площадка во всем мире, благодаря которой миллионы человек способны совершать покупки качественного товара по значительно низким ценам. Этот сайт работает на протяжении последних 6 лет, в течении которых ежедневно добавляются миллионы товаров ежедневно. Многие продавцы завлекают к покупкам в своих магазинах за счет низких цен, проведения постоянных акция, а также осуществления доставки по всему миру на бесплатной основе.

Многие автовладельцы проводят самостоятельный ремонт и диагностику своих автомобилей при помощи специального оборудования. Многие такие специнструменты можно запросто приобрести в каталоге всемирно известной торговой площадке. Для того чтобы приобрести заводской стробоскоп по сходной цене и с бесплатной доставкой необходимо зайти на главную страницу Алиэкспресс, после чего нажать кнопку «Смотреть все» в верхней левой части экрана.

Далее на открывшейся страницы всех разделов и категорий товаров следует выбрать «Автомобили и мотоциклы«, после чего перейти в подраздел «Инструменты, техническое обеспечение и уход«. Далее следует воспользоваться фильтром, находящимся в левой части экрана и выбрать «Средства диагностики«, где будет нужная категория «Стробоскопы«.

На сегодняшний день это весьма небольшая категория, однако здесь запросто можно приобрести оптимальный вариант стробоскопа.

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

Инструкция по изготовлению прибора для установки зажигания

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

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

Стробоскопический эффект

Видеоурок: стробоскопический эффект

Стробоскопический эффект — зрительная иллюзия, возникающая, главным образом, в кинематографе и телевидении в случаях, когда частота киносъёмки и проекции близка к частоте отображаемого процесса. Например, при вращении колеса повозки на экране может казаться, что оно неподвижно или даже вращается в обратную сторону. Это происходит из-за того, что одинаковые спицы колеса за время съёмки одиночного кадрика проходят угол, примерно равный или незначительно меньший, чем угол между ними. Стробоскопический эффект в кинематографе считается проявлением искажений первого рода. Аналогичное явление можно наблюдать при работе стробоскопа в тёмном помещении.

На стробоскопическом эффекте основана регулировка скорости вращения диска некоторых проигрывателей грампластинок: освещение производится неоновой лампой, питаемой от сети 50 Гц, поэтому лампа мерцает с частотой 100 Гц. При точной настройке скорости вращения диска, изображение штрихов на поверхности диска, освещаемой стробоскопом, кажется неподвижным. Подстройка скорости вращения диска (частоты вращения электродвигателя) производится управлением электронной схемы привода диска.

Стробоскопический эффект применяется для визуального контроля угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания: импульсная газоразрядная лампа срабатывает от высоковольтного импульса в свече зажигания, что позволяет увидеть неподвижную метку на вращающемся маховике коленчатого вала двигателя.

Стробоскопические тахометры также используют стробоскопический эффект.

Стробоскопический эффект считается искажением второго рода при записи и воспроизведении теле- и видеоизображений и имеет ту же природу, что явление муара в телевидении или цифровой фотографии. Полностью избавиться от стробоскопического эффекта в кино и телевидении практически невозможно. Можно уменьшить его интенсивность увеличением частоты киносъёмки и проекции или увеличением смаза единичного изображения (кадрика) путём увеличения выдержки, зависящей от угла раскрытия обтюратора.

Стробоскопический эффект очень опасен на производстве в условиях машиностроительных цехов: при определённом стечении обстоятельств и освещении цеха газоразрядными лампами возможна иллюзия того, что стремительно вращающиеся части станка кажутся абсолютно неподвижными. В условиях цеха, когда из-за зашумлённости определить движение предметов можно только визуально, это может стать причиной гибели или увечья людей. Для предотвращения этого освещение таких цехов газоразрядными люминесцентными лампами должно производиться с питанием разных групп осветительных ламп от разных электрических фаз осветительной сети или лампами накаливания.

Что собой представляет прибор и его виды

Стробоскоп представляет собой специальную осветительную установку, которая способна создавать стробоскопический эффект для излучаемого светового потока. Этот эффект основан на восприятии мозгом человека так называемого «остаточного изображения». В результате для создания этого эффекта прибор производит с высокой скоростью яркие и повторяющиеся вспышки света.

Стробоскопический эффект

Принцип работы основан на характерных нюансах восприятия зрительными анализаторами человека перемещения предметов на фоне вспышек источника света. В ситуации, когда происходит сочетание (совпадение) частоты движения вращающегося предмета с частотой вспышек света для человека, который наблюдает за данным явлением, будет казаться, что перемещающийся объект покоится.
Несмотря на то, что создать стробоскопический эффект не так уж и легко, подобного рода приборы в самой своей незатейливой интерпретации существовали уже в прошлом веке. В те времена стробоскоп с газоразрядной лампой применялся для обеспечения регулировки скорости вращения диска в проигрывателе грампластинок.
На сегодняшний день имеется несколько разновидностей стробоскопов, которые по своим конструкционным особенностям подразделяются на такие виды:

  • электронно-оптические. С целью прерывания светового потока в такого родах приборах используют затворы света. Их работа основана на разнообразных оптико-электронных эффектах;
  • оптико-механические. Такие приборы еще называют тахометры. В роли светового прерывателя здесь применяются диски со щелями;
  • электронные. В своем составе имеют электронную схему. Она представляет собой импульсный генератор, осуществляющий регуляцию частоты импульсов, а также источника света. В роли источника света в электронных моделях зачастую применяются либо светодиодные лампочки, либо газоразрядные лампы;
  • осциллографические. Применяются для всевозможных обследований электронных цепей.

Электронный тип стробоскопа

Но это далеко не единственная классификация приборов, работающих на принципе создания стробоскопического эффекта.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации