Как работает стробоскоп: Стробоскоп для зажигания — как им пользоваться? — RallySale.ru Продажа спортивных автомобилей, гоночной техники и экипировки для автоспорта. Работа. Аренда и тюнинг машин

Содержание

Стробоскоп для зажигания — как им пользоваться?

Автомобильные владельцы с солидным опытом знают ценность правильно выставленного начального момента зажигания и корректной работы вакуумного и центробежного регуляторов опережения зажигания. Если произвести неправильную установку момента зажигания (кстати значительная роль может быть сыграна даже минимальным, казалось бы, отклонением на 2-3 градуса), это может стать причиной повышенного расхода топлива, потери мощности и перегреву силового агрегата и даже сокращению его эксплуатационного срока. Поэтому умение осуществлять проверку и регулировать систему зажигания – это очень ценные навыки для водителей, хотя данные процессы вполне относятся к категории достаточно сложных.

Если автовладелец всё же решился реализовывать данную операцию, то первым инструментом, который ему пригодится, будет стробоскоп, для установки зажигания, призванный упрощать процесс обслуживания вышеуказанной системы.

Как работает стробоскоп для зажигания?

Стробоскоп зажигания – очень простой и доступный для приобретения прибор, который можно достать в любом специализированном магазине, к тому же он существенно облегчит Вам жизнь, как автовладельцу. Ведь имея в наличии такой прибор, даже начинающий водитель проверит и отрегулирует начальную установку момента зажигания за считанные минуты, а также проверит центробежный и вакуумный регуляторы на наличие каких-либо повреждений.

Данный прибор работает по принципу стробоскопического эффекта, суть которого поясняется примерно так: если объект, который движется в темноте, осветить кратковременной яркой вспышкой, то он покажется визуально застывшим в положении, в котором его и застала вспышка.

Например, если освещать вспышками колесо, которое вращается с частотой, равной его вращательной частоте, то можно визуально его запечатлеть. Это легко заметно благодаря положению определённой метки.

Для установки момента зажигания запустите двигатель на холостых оборотах, а с помощью стробоскопа осветите ранее обговоренные метки. Одна из них, именуемая подвижной расположена на коленвале, хотя может на шкиве привода генератора или на маховике, а другая на корпусе двигателя. Вспышки случаются одновременно с моментом искрообразования в запальной свече цилиндра.

Во время вспыхивания должно быть видно обе метки. Причём здесь действуют следующие условия: если метки располагаются точно друг напротив друга, тогда угол опережения зажигания будет наиболее оптимальным, а если произойдёт смещение подвижной метки, то положение прерывательно-распределительного механизма необходимо откорректировать пока не совпадут метки.

Основным элементом стробоскопа является импульсная стробоскопическая лампа безынерционного типа. Данный механизм построен таким образом, что вспышки происходят в момент появления искры в свече первого цилиндра. Результатом этого будет расположение установочных меток вместе с другими элементами мотора, вращающимися с синхронно с коленчатым валом, в результате освещения их стробоскопической лампой кажутся недвижимыми. Благодаря этому можно осуществлять контроль над правильной установкой изначального момента зажигания.

Из всего описанного и сказанного выше уже складывается представление о характеристике работы стробоскопа для зажигания. Заодно объясним и его устройство: после подключения выводов к аккумулятору, заработает преобразователь напряжения, являющий собой мультивибратор симметрического типа. Изначальное напряжение распределяется далее с делителей на транзисторной базе, которые начинают приоткрываться, но один из них всегда делает это гораздо быстрее другого.

А это влияет на поведение другого транзистора, который в результате этого закрывается, что объясняется прикладыванием запирающего напряжения с обмоток к его базе. Затем транзисторы начинают открываться друг за другом, а это становится причиной подключения к аккумуляторной батареи одной или другой трансформаторной обмотки поочерёдно. В данный момент во вторичных обмотках возникает напряжение с прямоугольной формой и частотой около 800 Герц. Его значение прямо пропорционально количеству витков, имещихся в обмотке.

При всём этом, накопленная конденсатором энергия, преобразовывается в световую от вспышки лампы. После разряда конденсаторов затухает лампа, но они получают заряд от резисторов до напряжения около 450 Вольт. Таким путём закончена подготовка к очередной вспышке.

Резисторы служат ещё и для предотвращения закорачивания в обмотках в момент вспыхивания лампы. Призвание диода – защищать транзистор преобразователя, если стробоскоп подключен в неверной полярности. Благодаря разряднику обеспечивается получение необходимого напряжения высоковольтного импульса, во избежание осуществления возгорания лампы. При этом ни расстояние, ни давление в камере сгорания, ни свечи не играют никакой роли. Благодаря именно разряднику обеспечивается бесперебойная работа стробоскопа даже с закороченными электродами в свече зажигания.

Как видно, принцип работы, достаточно простого с виду механизма довольно сложен. Но это ни в коем случае не означает, что в нём нельзя разобраться. Также важно понять, как выставить зажигание при помощи стробоскопа и попробовать самолично осуществить данный процесс.

Характеристики стробоскопа для установки зажигания

Стробоскоп наделён определённым набором характеристик, который отличает его от других приборов, делая его поистине уникальным и необходимым. Среди уникальности, к примеру, можно назвать следующее: источником питания для стробоскопа могут быть собственные элементы питания и бортовая автомобильная сеть. Отсюда автоматически вытекает вопрос, какой же способ является лучшим – автономное питание или за счёт сети автомобиля.

Скажем лишь то, что эта данность абсолютно не принципиальная, но всё же первый способ ограничивает Вас от необходимости протягивания проводов за прибором. Ещё одной отличительной характеристикой стробоскопа является значение минимальной частоты вспышек, которые он выдаёт.

Она должна быть аналогичной с частотой вращения коленчатого вала, вращающегося на максимальных оборотах. Наиболее распространённые стробоскопы с частотой в 50Гц. Как правило, стробоскоп не может долго функционировать, осуществляя вспышки, а связано это с особенной конструкцией ламп. Зачастую, он способен корректно непрерывно работать не более десяти минут. Эти показатели указываются в инструкции к прибору. Во избежание непредвиденных ситуаций, стробоскопу и, в первую очередь, его лампам, необходимо давать отдых продолжительностью равной времени его работы за один сеанс.

Регулировка зажигания с помощью стробоскопа

Итак, если у Вас имеется сей уникальный инструмент, для выставления зажигания, тогда не стоит всё откладывать «в долгий ящик», а пора приступать к проверке и регулировке зажигания. У каждого трамблёра есть две системы корректировки – центробежный и вакуумный корректоры. Во время работы силового агрегата угол опережения зажигания не постоянен, на что влияет количество оборотов и нагрузка. Это необходимо для оптимального процесса сгорания топлива, а оптимально значит мощно и максимально экономично. Итак начинаем нашу проверку. Поехали.

1. Прогрейте двигатель и нормально отрегулируйте холостые обороты или чуть ниже. Снимите вакуумную трубку, которая идёт от вакуумника трамблёра к карбюратору. В таком режиме проверьте и отрегулируйте установку начального угла опережения зажигания. Подробные данные об этом Вы найдёте в мануале к Вашему транспортному средству.

Основной причиной, зачастую, может быть заклинивание центробежного механизма, что зачастую случается в следствии его окисления. Кроме этого часто происходит поломка пружин механизма.

3. Проверить работу вакуумного регулятора опережения зажигания будет посложнее из-за того, что его работа связана с работой карбюратора. Основным условием корректной работы вакуумного регулятора является отсутствие (на холостых оборотах) разряжения в трубке, пролегающей между вакуумником и карбюратором. Оно должно возникать только с повышением оборотов двигателя.

Своевременное появление разряжения в трубке проверяется кончиком языка к концу трубки, который соединяется с вакуумником трамблёра. Если карбюратор не в состоянии обеспечить своевременное появление разряда в трубке, то вакуумный корректор попросту не сможет нормально функционировать, даже если механизм трамблёра полностью исправен.

При правильной работе карбюратора и своевременном разряжении, соответственно, приступайте к проверке работоспособности самого вакуумника. Подсоедините вакуумную трубку снова к трамблёру и осветите метку стробоскопом. С увеличивающимися оборотами метка будет уходить выше в два раза, чем до этого с отсоединённой трубкой.

Суммарный угол опережения включает в себя три величины: начальный угол опережения зажигания, дополнительное опережение, которое создаётся центробежным регулятором, и дополнительное опережение от вакуумника. Он может достигать и 30 градусов. Всё зависит от режима работы силового агрегата, его модели и характеристик трамблёра.

У распределителей зажигания имеются свои определённые заданные характеристики функционирования. Определить их параметры точно и соответсвие их стандарту можно определить лишь на специальных стендах. В проделываемом Вами случае можно лишь определить работает или нет та либо иная схема. Конечно, опытный профессионал может и визуально определить насколько правильны характеристики работы трамблёра, а в случае чего и отрегулировать их, но это не так просто и для этого нужен определённый опыт, который нарабатывается долгими годами практики.

И последнее, что мы хотим сказать по данной теме. Если одна из систем коррекции опережения зажигания или обе не работают, то автомобиль заметно теряет в разгонной динамике, могут появиться «провалы» и увеличиться топливный расход.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Для чего нужен стробоскоп?

Скачать статью

При использовании стробоскопа для наблюдения за движущимся объектом свет оказывает такое же влияние на глаза, как и вспышка фотокамеры на плёнку. Каждый импульс стробоскопа даёт чёткое, ясное изображение, поэтому можно рассматривать мельчайшие детали объекта или поверхности на высоких скоростях без возникновения эффекта смазывания. Именно по этой причине стробоскопическое освещение используется как инструмент для визуального осмотра невооружённым глазом многих непрерывных процессов, а также для усовершенствования анализа движения или видеографии.

Стробоскопическое освещение широко применяется в тех областях промышленности, где оператор должен наблюдать за процессом производства, но наблюдение затруднено из-за эффекта смазывания. Настройки стробоскопа и получаемый результат будут зависеть от области промышленности, процесса, продукта и внешнего освещения.

Что такое стробоскопическое освещение?

Стробоскоп – это источник света, который мгновенно загорается и потухает. Это инструмент для демонстрации и настройки движущихся или вибрирующих объектов с помощью подсвечивания их импульсными лампами для создания эффекта неподвижности.

Стробоскоп был изобретён в 1836 году Жозефом Антуаном Фердинаном Плато, профессором Гентского университета (Бельгия). В 1931 году профессор Массачусетского Технологического Института д-р Гарольд Юджин Эджертон разработал ксеноновую импульсную лампу. Благодаря этому изобретению стробоскоп получил применение ещё и в фотографии, а также во многих областях коммерции и промышленности.

Стробоскопическая лампа производит очень короткую вспышку света длиною в одну стотысячную секунды. Благодаря коротким вспышкам высокой интенсивности изображение предмета «застывает» на cетчатке глаза, создавая чёткий стоп-кадр. Если предмет продолжает двигаться, его движение воспринимается как серия стоп кадров, будь то движение бейсбольного мяча или танец человека под светом стробоскопа на дискотеке.

В основном люди сталкиваются с действием стробоскопа на дискотеках или при проведении осмотра двигателя с помощью стробоскопических ламп. В таких случаях частота вспышки достаточна низка, поэтому человек может с лёгкостью проследить паузу между вспышками лампы. При этом прибор, как правило, работает с частотой 10-30 вспышек в секунду (10-30 Гц) и создаёт эффект мерцания.

Когда лампа стробоскопа превышает скорость 60Гц, вспышки появляются настолько часто, что человеческий глаз не улавливаем момент включения/выключения света. Таким образом больше не ощущается раздражающего мерцания, как в вышеуказанных случаях.

Работа стробоскопов с частотой выше 60Гц внешне ничем не отличается от освещения люминесцентными лампами или лампами накаливания, кроме того, что стробоскоп освещает движущийся предмет, создавая его чёткое изображение, на котором фокусируется глаз.

Как работает стробоскопическая лампа?

Когда предмет движется быстро, то глаза не могут сосредоточиться на нём. В зависимости от скорости движения предмета по отношению к расстоянию от смотрящего предмет может казаться размытым (расплывчатым) изображением. Например, лопасти вентилятора при вращении кажутся полупрозрачной плоскостью. Наблюдатель пытается сконцентрироваться на лопастях, но так как они продолжают движение, глаза получают только размытую картинку:

Размытие изображения называется «motion blur» (смазывание). Из-за эффекта смазывания невозможно чётко видеть предмет, движущийся со скоростью 80 м/мин, и довольно затруднительно различить предмет, скорость которого находится в диапазоне от 40 до 80 м/мин.

Попытки сконцентрироваться на движущемся предмете ясно демонстрируют нам ограниченность нашего зрения. Реагирование глаза на свет можно сравнить с реакцией химических веществ на плёнке фотоаппарата. Когда свет попадает на химические вещества, они активируются и формируют изображение на плёнке. Если фотографируемый объект движется слишком быстро, изображение получается смазанным. Чтобы решить эту проблему, фотограф увеличивает выдержку затвора. При короткой выдержке сокращается время активации светом химического материала. Так как затвор открыт на меньший интервал времени, объект лучше фиксируется и получается менее размытым на плёнке. Таким образом, фотограф получает более чёткое изображение. Очевидно, что мы не можем увеличить частоту восприятия наших глаз, поэтому нам необходимо подобрать подходящий фотографический затвор, который не произведёт разрушающий, раздражающий или ограничивающий наши возможности эффект.

Вспышка стробоскопической лампы замораживает движение предмета так же, как это делает затвор фотоаппарата. На вспышку длиною 10-30 мкс сетчатка глаза реагирует как на стоп-кадр. Объект, движущийся со скоростью 600 м/мин, проходит расстояние в 0,1 мм за это время, и оно представляется настолько ничтожным, что глаз воспринимает его как отсутствие движения. Таким образом устраняется эффект размытости и повышается контрастность, которая имеет решающее значение для выделения и распознавания предмета. При увеличении частоты вспышки в поле зрения глаза прокручивается последовательность изображений, которая стимулирует выявление и идентификацию дефектов. Когда глаз видит один и тот же дефект несколько раз, он сосредотачивается на нём и дефект отпечатывается в сознании.

Синхронизация стробоскопической вспышки

При изменении времени появления вспышки стробоскопа или интервалов между вспышками (частоты вспышек) движущийся или вращающийся объект может казаться:

остановившимся
немного отклоняющимся вперёд или назад.

В вышеупомянутом примере с вентилятором лопасть будет казаться неподвижной, если вспышка будет синхронизирована с определённым положением лопасти при вращении. Это происходит оттого, что стробоскопическая вспышка отображает одно и то же изображение на сетчатке глаза. Поскольку сетчатка не видит движения лопастей между импульсами стробоскопа, глаз воспринимает это как состояние покоя.

Если стробоскоп синхронизирован на частоту вспышек, немного превышающую скорость вращения вентилятора, то лопасть не будет успевать принимать то же положение при возникновении следующей вспышки. В таком режиме на сетчатке глаза будет отображена последовательность положений лопасти с отклонением назад в каждом последующем кадре. Поэтому будет казаться, что вентилятор медленно движется в обратном направлении.

Рис1: Если кажется, что вентилятор движется в обратную сторону, то частота стробоскопической вспышки выше скорости вращения лопастей:

Если стробоскоп синхронизирован на частоту вспышек, немного отстающую от скорости вращения вентилятора, то лопасть будет вставать в то же положение раньше возникновения следующей вспышки. В таком режиме на сетчатке глаза будет отображена последовательность положений лопасти с отклонением вперёд в каждом последующем кадре. Поэтому будет казаться, что вентилятор медленно движется вперёд.

Рис2: Если кажется, что вентилятор движется вперёд, то частота стробоскопической вспышки ниже скорости вращения лопастей:

Наблюдение за технологической линией без отпечатанного изображения

При наблюдении линейно движущейся линии, например, при обработке стали, можно наблюдать аналогичный с вентилятором алгоритм.

При наблюдении технологических линий важно поддерживать частоту вспышки выше значения 50-60 Гц. Так как при отсутствии повторяющегося шаблона глаза не могут зафиксироваться, необходимо преодолевать частоту мерцания. В таком случае устанавливается такая частота вспышки лампы, которой будет достаточно, чтобы зафиксировать «зернистую структуру» поверхности. Обычно частота составляет 65 до 85 вспышек в секунду, что значительно превышает обнаруживаемую частоту мерцания. Зерновой рисунок металлической поверхности на полосе может казаться неподвижным или «плавающим». Увеличивая или уменьшая частоту вспышки, вы можете передвигать зернистую структуру вперед или назад по полосе. После того, как вы зафиксировали зернистую структуру, любой дефект, выбивающийся из
обычной схемы прокатки, будет легко обнаружить. Такая зернистая структура является результатом процесса шлифовки валов конвейера при прокатке, которые передают свой рисунок прокатываемому материалу.

Возможно, вы столкнётесь с материалом без зернистой структуры. Например, такое можно наблюдать, когда поверхность валов конвейера гладкая, т. е. они изготовлены из нержавеющей стали высокого качества. В таком случае рекомендуется настроить частоту вспышек выше 70 Гц.

Инерция зрения

Существуют ошибочные представления о работе стробоскопов, которые необходимо прояснить.

Часто с работой стробоскопа ассоциируется мерцание. Благодаря феномену инерции зрения при высокой частоте вспышки мерцание не наблюдается. Лампа стробоскопа быстро включается и выключается каждую секунду, при этом каждая вспышка длится только 10 мкс за импульс. Из математического соотношения видно, что свет практически никогда не включён. Даже при частоте 60-100 Гц лампа находится в выключенном состоянии 99% времени. Тем не менее, глаз поглощает свет подобно тому, как губка впитывает влагу. Губка впитывает влагу быстро, но испаряет её очень медленно. Вспышка света активирует химические вещества глаза. Когда свет выключается (или в нашем случае в промежуток между вспышками) реакция на химические вещества угасает экспоненциально и занимает 350 мс до полного угасания.
При частоте вспышки выше 60 Гц химические вещества активируются заново быстрее, чем угасает свет, поэтому глаз не улавливает пауз между вспышками. Фотохимический процесс глаза, заключающийся в удерживания света, называется «инерцией зрения».

Каждый световой импульс освещает предмет только в течение одной стотысячной секунды или при частоте 60 Гц 6/10 000 секунды. Но при частоте выше 50-60 Гц благодаря инерции зрения промежутки темноты нивелируются и предмет кажется непрерывно освещённым.

Именно из-за инерции зрения вы не замечаете отдельных кадров кино- или телеизображения, частота которых не превышает 48-60 вспышек в секунду. Ниже представлен раскадровка обычного кинофрагмента. По этой же причине вы видите пятно после того, как вы делаете снимок с включённой вспышкой фотокамеры. Вспышка перегружает химическую реакцию сетчатки глаза, и пятно остается там на какое-то время.

Наблюдение за технологической линией печати

В определённых областях применения, таких как полиграфия, частота вспышки, скорее всего, будет ниже 50 Гц и световой импульс будет заметен. И в этом случае благодаря инерции глаза вы не будете испытывать дискомфорт, потому что передаваемое на сетчатку глаза изображение будет оставаться там до тех пор, пока следующая вспышка не обновит изображение.

Подобно лопастям вентилятора, синхронизированным со вспышкой, печатная серия также будет казаться неподвижной. Глазам станет дискомфортно, только когда частота будет ниже 20 Гц. Тем не менее, такая частота вспышки допускается и в определённых случаях понижается до 5 Гц.

Яркость против чёткости

Многие люди считают, что если на поверхность быстродвижущегося объекта падает большое количество света, то дефекты этого объекта будет легче рассмотреть.

Вернёмся к описанию работы глаза, когда на плёнке фотоаппарата появляется размытый снимок из-за продолжительности движения во время открытия затвора. Если вы не можете управлять выдержкой камеры (или глаза в данном случае), всё, что вы получаете от яркого света – это более яркий эффект смазывания.

Поскольку у глаза нет затвора, мы создадим эффект затвора с помощью импульсной лампы стробоскопа. Лампа стробоскопа создаёт короткий световой импульс. Как упоминалось ранее, свет не горит 99% времени. Это отличается от действия ламп накаливания, люминесцентных, ртутных и галогенных ламп. Такие лампы образуют непрерывный свет, который постоянно активируют химическую реакцию глаза. Именно поэтому при таком непрерывном свете вы наблюдаете призрачные или размытые изображения быстродвижущихся предметов. При правильной установке прибора всего нескольких сотен люксов
стробоскопического света достаточно для рассмотрения мельчайших деталей. Короткий импульс света действует подобно затвору, передавая серию чётких, ясных изображений на сетчатку глаза наблюдателя. Квалифицированные инспекторы и операторы прокатного стана, которые имеют представление о дефектах поверхности, могут незамедлительно выявить изъяны при скорости до 2000 м/мин.

Неопытным операторам будет легче определять дефекты при стробоскопическом освещении, и они быстро научатся выявлять дефекты производства.

Влияние внешнего освещения на стробоскопическое

Стробоскопический эффект снижается, если стробоскопическое освещение смешивается с внешним освещением. Для достижения необходимого стробоскопического эффекта стробоскопическое освещение должно быть в 4 раза сильнее внешнего. Под внешним освещением понимается весь свет, который прямо или косвенно попадает на осматриваемую поверхность, т.е. свет от ламп накаливания, люминесцентных, кварцевых, натриевых/ртутных ламп, а также и естественный свет. В некоторых случаях необходимо принять меры по уменьшению интенсивности данных видов освещения.

Рис: Ослабление стробоскопического эффекта при соотношении внешнего и стробоскопического освещения 1/1 вместо 1/4:

При усилении внешнего освещения стробоскопический эффект ослабевает. В таком случае следует либо установить стробоскоп ближе к поверхности, либо усилить стробоскопическое освещение, либо оборудовать колпак для защиты наблюдаемой зоны от внешнего света.

Стробоскопическое освещение в промышленности

Существует два основных типа процессов, для наблюдения которых используется стробоскоп: вращательные и линейные:

При наблюдении за такими вращательными элементами, как двигатели, валы, зубчатые колёса, лопасти и т. п. наблюдаемый объект вращается в определённом пространстве и может быть зафиксирован для проверки на наличие дефектов, вибрации, рассогласованности, бокового зазора и т. д.
При наблюдении за линейными процессами, такими как производство стали, текстиля, пластмассы, печать и переработка происходит проверка на наличие двух типов дефектов – повторяющихся и случайных. Повторяющийся дефект воспроизводится через фиксированные интервалы. Это может быть отметка вальца на стали или царапина на печатной форме. Случайный дефект появляется на наблюдаемых поверхностях один раз или несколько раз через разные интервалы. Поскольку стробоскопический эффект обеспечивает передачу нескольких изображений на сетчатку глаза, одиночный дефект проявляется несколько раз, когда он проходит под стробоскопом, что облегчает его обнаружение оператором. Как упоминалось ранее, если глаз видит изображение несколько раз, оно запоминается. Таким образом, оператор сможет выявить и повторяющиеся, и случайные дефекты и принять соответствующие меры.

Важнейшей областью применения стробоскопов Unilux является осмотр поверхностей в сетях и полосах при производстве бумаги, печати, переработке, обработке металлов, также стробоскопы используются и во многих других отраслях.

Источник публикации – Unilux Europe GmbH

Стробоскоп — это.

.. Что такое Стробоскоп?

первоначально прибор-игрушка, представлявшая два диска, вращающихся на общей оси (рис. 1). На одном диске, как на циферблате часов, рисовались фигурки в различных фазах какого-либо повторяющегося процесса, например отдельные положения движения шагающего человека. Ещё один диск, скрепленный с первым, прорезан радикальными щелями, через которые можно видеть расположенные за ними картинки.

При вращении дисков зритель в смотровое окошко и сквозь щели вращающегося диска видит последовательно на короткие мгновения каждую из картинок и это расчленённое по времени на дискретные фазы движение объекта воспринимается им в виде слитного образа, совершающего непрерывное движение. Такое синтезирование единого зрительного образа движущегося предмета из последовательно предъявляемых через некоторые интервалы на короткое время отдельных его смещенных друг по отношению к другу изображений называется стробоскопическим эффектом (См. Стробоскопический эффект) 1-го типа.

Принцип действия древней игрушки был основан на фундаментальных свойствах аппарата человеческого зрительного восприятия, что позволило с успехом использовать его в ряде научных и технических применений. Так, на нём основано воспроизведение движущихся изображений в современной кинематографии (См. Кинематография) и телевидении (См. Телевидение).

Стробоскопический эффект 2-го типа — иллюзия не движения, а, напротив, неподвижности предмета, на самом деле совершающего движения. При этом условием кажущейся остановки стробоскопически наблюдаемого предмета, совершающего периодическое движение с частотой f_o будет равенство или кратность этой частоты частоте стробоскопического освещения f_cтр.

Если, например, частота вспышек света, который освещает вращающуюся спицу (рис. 2), будет равна числу оборотов спицы за 1 сек, то спица будет освещаться каждый раз в одном и том же положении «О» (в одинаковой фазе кругового движения) и зрительно она будет казаться неподвижной. Если же частоту появления вспышек несколько уменьшить, то период между вспышками увеличится и за этот период спица будет совершать целый оборот, плюс поворот ещё на небольшой угол, следовательно, при каждой следующей вспышке она будет казаться немного сдвинутой в направлении вращения, последовательно в положении 1, 2,3 и т.д., т. е. она будет казаться медленно вращающейся в том же направлении, как это показано на рис. 2, а.

В том случае, когда частота вспышек немного больше числа оборотов спицы в сек, каждая последующая вспышка будет освещать спицу в положении, пока она не сделала ещё полного оборота, т. е. последовательно в положениях 0, 1, 2, 3… и т.д. (рис. 2, б), и она будет казаться медленно вращающейся в противоположную сторону от её реального движения. Такое же кажущееся обратное вращение спицы возникает и в случае, когда частота вспышек почти вдвое, втрое или вчетверо меньше вращения спицы. Это — т. н. стробоскопическая иллюзия, которую мы иногда видим в кино.

Следует заметить, что при частотах вспышек, кратных частоте вращения спицы, возникает удвоение, утроение, учетверение и т.п. увеличение кажущегося числа спиц, застывающих неподвижно на равных друг от друга угловых расстояниях по ходу её вращения.

Для использования стробоскопического эффекта требуются источники прерывистого освещения с регулируемой частотой. В настоящее время (последняя четверть 20 в.) для периодического пропускания света применяются всевозможные оптические и электронные затворы (например, Керра ячейка), а также источники импульсного освещения с регулируемыми параметрами. Приборы такого рода и называются собственно стробоскопами. Развитие стробоскопических методов привело к созданию стробирования (См. Стробирование) — выделения отдельной фазы движения какого-либо объекта путём пропускания света от него к глазу наблюдателя с определённой Скважностью, чем достигается отделение этой фазы от мешающих наблюдателю др.

фаз движения этого объекта или иных помех. С. находят широкое применение во всех областях человеческой практики, связанных с использованием стробоскопического эффекта. Так, стробоскопический эффект 2-го типа применяется при изучении движения объектов с периодической структурой (вращающиеся диски, движущиеся линейки с делениями, колёса, валы и т.п.), его используют, например, в индикаторах угловых скоростей. См. также статьи Стробоскопические приборы, Стробоскопический метод измерений, Стробоскопия и лит. при них.

Н. Л. Валюс.

Рис. 1 к ст. Стробоскоп.

Рис. 2 к ст. Стробоскоп.

Стробоскоп для дизельного двигателя

&bigtriangleup;

&bigtriangledown;

Что такое автомобильные стробоскопы?

Стробоскоп (от греч. «strobos» — «кружение», «беспорядочное движение» «skopeo» — «смотрю») представляет собой прибор, позволяющий быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы.

Cтробоскоп – это прибор для наблюдения быстрых периодических движений, его действие основано на стробоскопическом эффекте. На нем же основана и работа автомобильных стробоскопов. Автомобильный стробоскоп нельзя назвать световым оборудованием. Автомобильные стробоскопы бывают светодиодными, то есть работают на светодиодах. Такие устройства представляют собой сигнальные устройства. Мы же расскажем Вам об автомобильных стробоскопах для установки зажигания и выставления УОЗ (угла опережения зажигания).

Они облегчают и упрощают обслуживание системы зажигания в автомобиле, правильная установка которой так важна для любого обладателя авто. Установив момент зажигания неправильно, и сместив его всего на каких-то 2—3°, Вы приведете регуляторы в неисправность, а они в свою очередь станут причиной повышенного расхода топлива, перегрева двигателя потери мощности и могут даже сократить срок службы двигателя.

Автомобильный стробоскоп позволяет в течение 5-10 минут проверить исправность центробежного и вакуумного регуляторов опережения.

Стробоскоп – это прекрасная вещь для настройки и контроля угла опережения зажигания. Ведь любому автолюбителю известно, что момент зажигания должен быть настроен правильно и срабатывать в нужный момент. Благодаря действию автомобильного стробоскопа, Вы не только добьетесь максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания и высокого КПД, но и продлите срок службы двигателя.

Если Вам не безразлично «здоровье» вашего автомобиля, советуем Вам зайти на сайт нашего интернет-магазина «НПП ОРИОН» и купить автомобильный стробоскоп отличного качества и по доступной цене. Мы ждем Вас!

Дополнительная информация

Стробоскоп Орион СТ02

Работает с 2-х и 4-х тактными карбюраторными и инжекторными двиг. с количеством цилиндров от 2 до 8.

Назначение Стробоскопа Орион СТ-02

Автомобильный Стробоскоп Орион СТ 02 предназначен для измерения и правильной установки угла опережения зажигания, а также для оперативного контроля работы основных узлов автомобиля при проведении диагностических работ на любых бензиновых двигателях.

Стробоскоп СТ-02 в отличии от Стробоскопа СТ-01 может работать еще как вольтметр и тахометр.

Один из самых важных факторов при диагностике – определение угла опережения зажигания. Исследовать этот параметр очень просто. Вам необходимо:

Очистить места расположения меток установки зажигания на корпусе двигателя и шкиве;
Завести мотор;
Направить поток света стробоскопа на метку, нажав на курок Стробоскопа
Установить угол опережения зажигания.

Но и это еще не все. Стробоскоп работает и в режиме вольтметра, благодаря чему за пару минут вы узнаете напряжение бортовой сети машины. А чтобы определить частоту вращения коленчатого вала, переключите Орион СТ-02 в режим тахометра. Нажав на уголок дисплея устройства, вы можете узнать количество цилиндров на авто.

Как вы уже поняли, суть работы стробоскопа на машине очень проста. Вам нужно выделить несколько минут на диагностику, нажать на курок СТ-02 или коснуться к определенным элементам уголком дисплея.

Если пока вы не совсем уверены в своих силах, то не стоит бояться. В комплекте с СТ-02 (стробоскоп + тахометр), вы получите подробное руководство по эксплуатации с пошаговыми действиями или четкими изображениями.

Преимущества

Орион СТ 02

Напряжение питания 10 — 16 В
Потребление питания (холостой ход) 150 мА
Потребление питания (режим свечения) 450 мА
Диапазон рабочих температур -25Cº….+60Сº
Диапазон измерения оборотов 500 — 6000 об/мин
Длина проводов подключения 1,5 м
Вольтметр — измерение напряжения бортовой сети автомобиля
Тахометр — измерение и индикация оборотов коленчатого вала двухтактных и 2-8 цилиндровых четырехтактных двигателей внутреннего сгорания
С возможностью выбора соотношения количества импульсов зажигания на оборот
Измерение и установка угла опережения зажигания
Подходит для любого числа цилиндров, для 2-х и 4-х тактных двигателей
Излучатель СТ 02 это ксеноновая лампа-вспышка
Фокусированный луч повышенной яркости
Четырехразрядный светодиодный индикатор
Питание от аккумулятора автомобиля
Синхронизация лампы-вспышки — бесконтактная “прищепка” с активным емкостным датчиком с повышенной чувствительностью.

Пас 2 стробоскоп инструкция — ProDemio.ru

Стробоскопы применяются для регулировки и настройки оптимальных режимов работы автомобильного двигателя.

Правильно отрегулированный двигатель, с правильно подобранным углом впрыска топлива относительно верхней мёртвой точки положения поршней двигателя, обеспечивает максимальный КПД работы двигателя, полноту сгорания топлива и, соответственно, минимальный выброс побочных продуктов сгорания топлива из выхлопной трубы.

В радиолюбительской литературе имеется много статей о конструкциях различных самодельных стробоскопов для бензиновых двигателей, которые позволят правильно отрегулировать угол опережения зажигания, но практически я не встретил статей на подобную тематику для дизельных двигателей. Тем не менее, в природе существуют стробоскопы промышленного изготовления для регулировки дизельных двигателей.

В основу принципа работы подобного прибора положен стробоскопический эффект: прибор формирует короткие яркие световые импульсы лампы или мощного светодиода, которые должны быть направлены в момент диагностики и регулировки на диск маховика, расположенного на валу двигателя с нанесёнными метками, соответствующими положению коленвала относительно верхней мёртвой точки. В момент совпадения частоты вспышки с риской на вращающемся валу, изображение риски, отображающей соответствующий данному моменту угол впрыска топлива относительно верхней мёртвой точки, зрительно будет восприниматься неподвижным, на этом принципе и основана работа прибора.

Более подробно о принципе регулировки двигателей и методиках регулировки и настройки при помощи стробоскопа можно прочитать в соответствующей литературе, здесь я акцентирую внимание на электрической схеме и конструкции устройства.

Чтобы считывать информацию о наличии импульсов, толчков давления в трубопроводе подачи топлива в подобных устройствах используют специализированные пьезоэлектрические датчики с определённым, ярко выраженным, резонансом в рабочей области частот.

В данной конструкции применён пьезоэлектрический датчик промышленного изготовления фирмы BOSH KG6N, который предназначен для крепления на трубопроводе диаметром 6 мм (существуют датчики для крепления на трубопроводах другого диаметра, например 5 мм, а так же встречаются упоминания в литературе подобных пьезоэлектрических датчиков типа ПД-4 и ПД-6 отечественного производства, которые, полагаю, тоже подошли бы для данного прибора.

У меня уже имелся в наличии готовый стробоскоп промышленного производства, прибор автомобильный стробоскопический ПАС-2 отечественного производства, предназначенный для проверки работы центробежного и вакуумного автоматов опережения зажигания и измерения начального угла опережения зажигания бензиновых двигателей с электрооборудованием 12 В (постоянного тока), а также для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

В качестве датчика там используется выносной индуктивный датчик, крепящийся на высоковольтном проводе первого цилиндра.

Я решил не делать весь стробоскоп полностью заново (новый корпус, оптическую систему), а изготовить небольшую приставку, усилитель сигналов с пьезоэлектрического датчика, который будет крепиться в момент измерения на трубопроводе первого цилиндра, (амплитуда импульсов моего датчика составляла примерно 150 мв, сигнал с датчика надо было согласовать и совместить с имеющимся у меня стробоскопом, дополнив его функцией регулировки дизельных двигателей.

Выход усилителя я подсоединил на провод стробоскопа, куда прежде подключался внешний индуктивный штатный датчик. Плату своего усилителя я поместил внутрь корпуса стробоскопа в свободную полость, светодиодный индикатор наличия импульсов HL1 я разместил в углу корпуса головки стрелочного измерительного прибора стробоскопа.

Усилитель не имеет каких-либо особенностей в настройке и работает сразу после подключения питания.

Датчик крепится на трубопроводе первого цилиндра (как показано на иллюстрации), подсоединяется экранированным проводом ко входу усилителя, о наличии импульсов можно судить по вспышкам светодиодного индикатора HL1. В ходе экспериментов я пробовал подключать на выход усилителя мощный светодиод с ограничивающим ток резистором, световые вспышки от светодиода при таком включении имели размытый характер, схему надо было доработать, но хотелось не сильно затягивать время и скорее получить хороший результат. Получилось это при подключении к стробоскопу ПАС-2, к тому же я теперь имел возможность по шкале этого прибора контролировать обороты двигателя.

На этом варианте конструкции я пока и решил остановиться. При помощи собранного мной прибора мне удалось отрегулировать несколько дизельных двигателей. Косвенные методики регулировки дизельных двигателей подтвердили правильность регулировок, осуществлённых при помощи данного прибора.

Несомненно, прибор имеет свои плюсы и минусы и нуждается в доработке. Хочу теперь применить всё-таки мощный светодиод и цифровую индикацию оборотов двигателя, для этого прибор нужно будет дополнить узлом обработки информации на основе микроконтроллера AVR (над чем сейчас и работаю), который будет определять длительность световых вспышек в зависимости от частоты вращения вала двигателя, что устранит размытость, имевшуюся прежде, а так же посредством цифрового индикатора будет показывать обороты двигателя, а возможно и угол опережения впрыска топлива.

А пока, что я решил поделиться той конструкцией, которая имеется у меня на сегодня в том виде, в каком есть.

Александр Добрынин
г. Балтийск
Калининградская область.

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа?
Как работает стробоскоп для зажигания?
Характеристики стробоскопа для установки зажигания
Регулировка зажигания с помощью стробоскопа

Как работает стробоскоп для зажигания?

Принцип работы данного прибора заключается в стробоскопическом эффекте, суть которого можно пояснить примерно таким образом: если движущийся темноте объект осветить яркой и при этом короткой вспышкой, то он начнет визуально казаться застывшим именно в том положении, в котором вспышка его и застала. Например, если освещать вспышками колесо, которое вращается с частотой, равной его вращательной частоте, то можно визуально его запечатлеть. Это легко заметно благодаря положению определённой метки.

В момент происхождения непосредственного искрообразования, высоковольтный импульс первого цилиндра поступает на электроды, которые расположены на лампе стробоскопа, путём конденсаторов и специальной вилки разрядника от распределительного гнезда. При всём этом, накопленная конденсатором энергия, преобразовывается в световую от вспышки лампы. После разряда конденсаторов затухает лампа, но они получают заряд от резисторов до напряжения около 450 Вольт. Таким путём закончена подготовка к очередной вспышке.

Характеристики стробоскопа для установки зажигания

Регулировка зажигания с помощью стробоскопа

2. Увеличив обороты двигателя до двух тысяч, Вы должны будете наблюдать и увеличение угла напряжения примерно на семь градусов, если этого не произошло, значит проблема с центробежным регулятором. Основной причиной, зачастую, может быть заклинивание центробежного механизма, что зачастую случается в следствии его окисления. Кроме этого часто происходит поломка пружин механизма.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

СТРОБОСКОП Автомобильный СТБ 04.01 «ЛУЧ — К»

Руководство по эксплуатации

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Автомобильный стробоскоп СТБ 04.01 «Луч-К» предназначен для проверки и регулировки начального угла опережения зажигания, а также для проверки работоспособности центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания автомобильных карбюраторных двигателей.

1.2. Оригинальная, удобная форма стробоскопа, несомненно, представит большой интерес для автомобилиста. В стробоскопе применена специальная лампа, позволяющая провести регулировку с безопасного расстояния, срок службы которой – 7 млн. вспышек при большой силе света.

1.3. Приобретение стробоскопа, не требующего специального ухода в процессе эксплуатации, упростит обслуживание системы зажигания вашего автомобиля.

1.4. Необходимо внимательно прочесть описание и руководствоваться им при работе со стробоскопом.

1.5. При покупке стробоскопа необходимо проверить сохранность пломб, его комплектность и убедиться, что в гарантийном талоне проставлены: штамп магазина, подпись продавца и дата продажи.

1.6. Стробоскоп работает с любыми системами зажигания.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. Источник питания – бортовая электросеть автомобиля с номинальным напряжением 12 В или внешний источник постоянного тока напряжением 12…15 В и током нагрузки не менее 1,5 А.

2.2. Потребляемая мощность не более 10 Вт.

2.3. Верхний предел частоты следования световых импульсов 50 Гц, что соответствует скорости вращения коленчатого вала четырёхцилиндрового двигателя 6000 об/мин.

2.4. Режим работы повторно-кратковременный:

10 минут – работа, 10 минут – пауза.

2.5. Наработка стробоскопа в повторно-кратковременном режиме не менее 50 часов.

2. 6. Стробоскоп обеспечивает наблюдение за контрольными метками двигателя автомобиля с расстояния не менее 500 мм. при отсутствии прямых солнечных лучей. Допускается задержка зажигания лампы до 30 сек., что не является браковочным признаком.

2.7. Стробоскоп предназначен для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 40?С.

2.8. Масса стробоскопа не более 0,7 кг.

2.9. Габаритные размеры стробоскопа не более 214,6х70,3х44,3 мм.

2.10. Срок службы, лет, 6.

3. КОМПЛЕКТНОСТЬ

3.1. В комплект поставки входят:

1) автомобильный стробоскоп СТБ 04.01 «Луч-К» — 1 шт.

2) руководство по эксплуатации — 1 шт.

3) индивидуальная упаковка — 1 шт.

4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. Для обеспечения безотказной эксплуатации прибора и безопасной работы необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

4.1.1. К работе приступать только после ознакомления с настоящим руководством.

4.1.2. При перерывах в работе провод питания со знаком «+» должен быть отключен от аккумулятора.

4.1.3. Категорически запрещается прикосновение к движущимся частям автомобиля, освещённым стробоскопической лампой и кажущимися неподвижными вследствие стробоскопического эффекта.

5. УСТРОЙСТВО ИЗДЕЛИЯ

5.1. Корпус 1 стробоскопа (см. рисунок) выполнен из двух половин, скреплённых винтами, и ободка с двумя соединёнными линзами для фокусирования светового потока лампы.

Из корпуса стробоскопа выходят шнур питания 5 и провод 6 с датчиком 2. Шнур питания заканчивается двумя зажимами. На губке зажима 4 имеется маркировка полярности «+» или изоляция красного цвета.

5.2. Основным элементом прибора является импульсная стробоскопическая лампа, вспышки которой происходят в момент появления искры в свече первого цилиндра двигателя. Вследствие этого метки, нанесённые на маховике или других вращающихся частях двигателя, жёстко связанных с коленчатым валом, при освещении их стробоскопом кажутся неподвижными (стробоскопический эффект).

Это позволяет наблюдать сдвиг между моментом зажигания и моментом прохождения поршнем верхней мёртвой точки, т.е. величину опережения зажигания на всех режимах работы двигателя, контролировать правильность установки начального угла опережения зажигания, проверять работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.

Сам стробоскоп при этом никакого влияния на величину наблюдаемого угла опережения зажигания не оказывает.

Датчик состоит из двух частей. Конструкция датчика постоянно совершенствуется. Все изменения конструкции не ухудшают качества изделия.

6. ПОДГОТОВКА АВТОМОБИЛЯ К ПРОВЕРКЕ

6.1. Проверить и, если необходимо, отрегулировать зазор между контактами прерывателя. Проверить наличие меток для установки зажигания, поставленных заводом-изготовителем.

Очистить метки и отметить их белой краской или мелом, чтобы они были более заметны. Для ряда автомобилей, в качестве примера, места расположения подвижный и неподвижных меток и их характеристики указаны в Таблице 2 .

Прогреть двигатель и отрегулировать обороты холостого хода, установив их минимально возможными, устойчивыми.

«Жигули»
моделей 2101-2107

«Жигули»
моделей 2108-2112

На шкиве
коленчатого вала

Три метки на
крышке привода механизма газораспределения соответствуют углу опережения
10,5,0 градусов

Искра в первом
цилиндре должна быть в момент совмещения подвижной и 2-ой неподвижной меток,
что соответствует 5-7 градусов опережения

Метки В.М.Т. и М.З. на шкиве коленчатого вала

Штифт,
запрессованный в крышку распределительных шестерен

Искра в первом
цилиндре должна быть в момент совмещения метки М.З. с острием
штифта

Метки В.М.Т. и
М.З. на маховике

Острие штифта
на картере сцепления

Искра
в первом цилиндре должна быть в момент совмещения метки М.З. с острием штифта

Метки В.М.Т. и
М.З. на шкиве коленчатого вала

Выступ на маслозаливной горловине или метки (1 или 2) на крышке
шестерен газораспределения

Искра в первом
цилиндре должна быть в момент совмещения метки М. З. с выступом на горловине
или меткой на крышке шестерен (при двух метках – только с меткой А)

Одно или два
отверстия на ободке шкива коленчатого вала

Штифт, запрессованный
в крышку распределительных шестерен

Искра в первом
цилиндре должна быть в момент совмещения первого по ходу вращения шкива
отверстия с установочным штифтом

7. ПОДГОТОВКА ПРИБОРА К РАБОТЕ

7.1. Произвести внешний осмотр шнура питания, провода датчика и убедиться в отсутствии нарушения изоляции.

7.2. Протереть линзу стробоскопа сухой, мягкой тканью (желательно фланелью).

7.3. Для обеспечения наблюдений контрольных меток рекомендуется обозначить их мелом.

7.4. Надеть датчик 2 (см. рисунок) на высоковольтный провод, идущий к свече первого цилиндра, как можно ближе к свече.

7.5. Провод стробоскопа с зажимом 4, обозначенным знаком «+» (см. рисунок), присоединить к клемме «+» аккумуляторной батареи.

7.6. Провод стробоскопа с зажимом 3 (см. рисунок) присоединить к клемме «-» аккумуляторной батареи или корпусу автомобиля.

ВНИМАНИЕ! Недопустимо подключение стробоскопа к бортовой сети автомобиля, а также к другим источникам питания, имеющим, вследствие неисправного регулятора напряжения, напряжение свыше 15 В. Даже при неработающем двигателе и отсутствии вспышек лампы, стробоскоп через каждые 10 минут необходимо отключать от сети автомобиля не менее чем на 10 минут.

8. ПОРЯДОК РАБОТЫ

8.1. Проверку начального угла опережения зажигания и работы регуляторов опережения зажигания необходимо производить на прогретом двигателе в следующей последовательности:

8.1.1. Отсоединить трубку вакуумного регулятора от прерывателя-распределителя (в дальнейшем «распределителя»).

8.1.2. Подключить стробоскоп согласно разделу 7 данного руководства.

8.1.3. Проверить правильность установки начального угла опережения зажигания. Для этого запустить двигатель и при минимальных оборотах холостого хода осветить стробоскопом установочные метки. При правильной установке зажигания и устойчивой работе двигателя подвижная установочная метка (будет казаться неподвижной вследствие стробоскопического эффекта) совпадёт с неподвижной установочной меткой. При несовпадении меток остановить двигатель, ослабить винт (или гайку) крепёжной скобы распределителя, повернуть корпус распределителя влево или вправо на необходимую величину, повторить проверку, При совпадении меток закрепить корпус распределителя.

Если при проверке положение подвижной метки в свете стробоскопа нестабильно, то это может быть вызвано чрезмерным износом деталей привода распределителя, втулок приводного валика, заеданием рычага прерывателя на оси.

8.1.4. Проверка работы центробежного регулятора опережения зажигания. Для этого необходимо плавно увеличивать скорость вращения коленчатого вала двигателя и наблюдать за положением меток, освещаемых стробоскопом. При исправной работе центробежного регулятора подвижная метка должна плавно смещаться относительно неподвижной в сторону увеличения угла опережения зажигания. При неисправном регуляторе смещение метки будет отсутствовать или проходить рывками.

В этом случае распределитель нужно отремонтировать или заменить на исправный.

8.1.5. Проверка работы вакуумного регулятора опережения зажигания. Для этого установить обороты двигателя, соответствующие наибольшему центробежному регулированию, и, наблюдая за положением меток, подключить трубку вакуумного регулятора.

В случае исправности последнего подвижная метка должна отклониться в сторону, противоположную вращению. Если метка остаётся в той же точке, проверить капсулу разрежения распределителя и цепь трубки. Возможными причинами неисправностей могут быть неплотности соединений или засорение трубки.

Примечание. Установка начального угла опережения зажигания, проведённая с помощью стробоскопа при минимальных оборотах холостого хода, отключенном вакуумном регуляторе и исправном центробежном, должна практически совпадать с установкой угла опережения зажигания, проводимой на неработающем двигателе с помощью контрольной лампы. Если при настройке стробоскопом это условие не выполняется, а двигатель после настройки работает неудовлетворительно, то прерыватель-распределитель имеет дефекты, чаще всего – неправильная характеристика работы центробежного регулятора.

Примечание. При изменении полярности подключения стробоскоп работать не будет, к поломке его изменение полярности не приводит. При наличии в системе зажигания дефектов, приводящих к снижению высокого напряжения на свечах (трещины в изоляции, утечка по грязи, нагар на свечах и т.д.), стробоскоп может не давать вспышек или давать их с пропусками из-за недостаточного напряжения поджига на электродах импульсной лампы. Конструкция датчика постоянно совершенствуется, что не ухудшает качества работы стробоскопа.

Стробоскоп своими руками | RadioLaba.ru

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:
<noscript><img src='/800/600/https/a.d-cd.net/b6122a2s-960.jpg' /></noscript> youtube.com/embed/e4-wxuHJsCs» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»allowfullscreen»/>

Комплектующие для сборки стробоскопа:
Повышающий модуль 150 Вт
Светодиодная матрица 100 Вт
Электромагнитный насос 56 Вт
Электромагнитный насос 16 Вт
Модуль генератора ШИМ

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

Время остановки со светодиодным стробоскопом! : 11 шагов (с изображениями)

Если модификация готового светильника не соответствует вашим потребностям, вы можете создать собственную светодиодную матрицу, используя отдельные светодиоды.

Как подключить светодиоды в массив уже много раз рассказывалось на этом сайте и в других местах. Я составил собственное краткое описание процесса проектирования светодиодной матрицы, который рассматривается в этом разделе.

Простая конструкция светодиодной матрицы :

Если вы хотите управлять цепочкой светодиодов заданным током (I_LED) от известного источника напряжения (Vs), можно использовать следующую процедуру, чтобы определить, сколько светодиодов может должны быть размещены последовательно и какое сопротивление последовательного резистора требуется для установки желаемого тока.

Основные этапы процесса проектирования заключаются в следующем. См. Принципиальную схему.

1) Разделите напряжение питания (Vs) на прямое напряжение (Vf) используемого светодиода.

Прямое напряжение — это падение напряжения на светодиоде при прямом смещении. График прямого тока по сравнению с прямым напряжением будет иметь очень крутой изгиб, так как для значительного изменения прямого напряжения требуется значительное изменение тока. Прямое напряжение зависит от температуры, и оно выше при более низких температурах (имеет отрицательный температурный коэффициент).

Напряжение источника питания должно быть не меньше прямого напряжения одиночного светодиода, чтобы светодиод вообще мог зажечь. Значит, результат этого расчета должен быть больше единицы, чтобы можно было зажечь даже один светодиод.

2) Округлите результат шага 1 ВНИЗ до ближайшего целого числа. Результат дает вам количество светодиодов, которые вы можете соединить последовательно для данного напряжения источника питания и прямого напряжения светодиода.

3) Умножьте результат шага 2 на прямое напряжение светодиода.Это дает сумму всех прямых падений напряжения светодиодов в последовательной цепочке.

4) Вычтите результат шага 3 из напряжения источника питания. Результатом будет величина напряжения, которое будет падать на ограничивающем ток сопротивлении.

5) Разделите результаты шага 4 на ток, который вы хотите протекать в цепочке светодиодов. Результат — значение сопротивления последовательного резистора, ограничивающего ток. Выберите резистор подходящего размера, чтобы не повредить его из-за рассеивания мощности.2) * R_current_limit

Выберите резистор с номинальной мощностью больше, чем значение PWR_R_current_limit.

Это минимальная номинальная мощность, если массив работает со 100% -ным рабочим циклом. Если массив будет использоваться в приложении, где он будет пульсировать с довольно высокой частотой, а не работать постоянно, то номинальная мощность, определенная выше, может быть умножена на максимальный рабочий цикл, чтобы получить среднюю мощность. Приложение stobe имеет довольно низкий рабочий цикл, максимум около 3% для конструкции, представленной в этом руководстве.

Если вы поместите последовательно количество светодиодов, которое было определено на шаге 2, последовательно с сопротивлением, которое было определено на шаге 5, и примените Vs через цепочку, как показано на диаграмме, тогда светодиоды будут передавать желаемый ток (I_LED )

Когда эта цепочка приложена к напряжению источника питания, нужный ток будет течь через цепочку светодиодов. Каждый светодиод в цепочке будет пропускать одинаковый ток, поэтому каждый должен иметь сопоставимую яркость. Если требуется больший массив светодиодов, то несколько одинаковых цепочек, каждая со своим собственным токоограничивающим резистором, можно при необходимости подключить параллельно.Общий ток, который будет потребляться от источника питания, будет равен количеству струн, умноженному на ток в одной струне.

Если источник питания Vs напрямую подключен к батарее, то Vs, конечно, будет падать по мере разряда батарей. Ток светодиода будет уменьшен, как и яркость светодиодов. Если это недопустимо, тогда Vs должен быть регулируемым источником напряжения.

Стробоскоп: введение | IOPSpark

Прогрессивная волна

Свет, звук и волны

Стробоскоп: введение

Практическая деятельность для 14-16

Класс практический

Ручной стробоскоп — это простое устройство, которое можно использовать несколькими очень полезными способами.

Аппаратура и материалы

Техника безопасности и здоровья

Если в этом упражнении используется двигатель малой мощности (Fracmo), позаботьтесь о соединении катушек возбуждения (статора) и катушек якоря (ротора) перед тем, как подключить их к источнику питания. Эти соединения не следует изменять во время работы двигателя.

Провода, используемые для подключения двигателя, должны быть оснащены 4-миллиметровыми вилками с подпружиненными кожухами (см. Прилагаемую к ним предупреждающую табличку).

Фотоиндуцированная эпилепсия

При любой работе с мигалками учителя должны помнить о каждом ученике, страдающем фото-индуцированной эпилепсией. Это состояние встречается очень редко. Тем не менее, деликатно расспросите любого известного эпилептика, чтобы узнать, был ли приступ когда-либо связан с миганием света. В этом случае студента можно пригласить покинуть лабораторию или прикрыть глаза, если это будет сочтено целесообразным. В этих экспериментах невозможно избежать опасного диапазона частот (от 7 до 15 Гц).

Учителя в обслуживаемых школах должны проверить, дало ли их местное управление образования конкретные указания по этому вопросу.

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Вращающийся диск черный, окрашен белой стрелкой.

Компактный источник света имеет блок питания низкого напряжения на 8А.

Ретортная стойка и патрон необходимы как для лампы, так и для стробоскопа. Ксеноновый стробоскоп нужен для одного из экспериментов.

Процедура

Объяснить принцип измерения частоты стробоскопом

Начните с медленного поворота руки по большому вертикальному кругу.
Попросите учащихся закрыть глаза и ненадолго их открыть каждый раз, когда вы говорите «сейчас», один раз на каждый оборот. Студенты будут видеть вашу руку каждый раз в одном и том же положении.
Затем говорите «сейчас» каждые два оборота, чтобы они видели то же самое, но реже.
Наконец, говорите «сейчас» каждые пол-оборота, чтобы они увидели вашу руку в двух положениях.
Вы можете найти частоту вращения из максимального числа оборотов стробоскопа в секунду, которые показывают вашу руку, застывшую только в одном положении; больше позиций, и стробоскоп вращается слишком быстро.
Подведем итог: правильная скорость вращения — это максимальная скорость, при которой объект «останавливается». Частота вращения — это количество оборотов стробоскопа в секунду, умноженное на количество щелей в стробоскопе. Если частота вспышек такова, что видны n неподвижных изображений, тогда измеряемая скорость вращения будет N = (скорость вспышек в минуту) / n. (Спасибо Маноджу Чукси, который предложил включить это предложение.)

Студенты измеряют частоту

Используйте двигатель для привода черного диска, окрашенного белой стрелкой, со скоростью 25-30 оборотов в секунду.
Студенты должны уметь вращать свои стробоскопы с правильной скоростью. Количество прорезей, проходящих через глаз в секунду (12 проблесков за один оборот, умноженное на среднее количество оборотов в секунду), равно количеству оборотов диска в секунду.

Другой метод — стробирование светом

Затемните комнату и используйте лампу с очень яркой маленькой нитью, чтобы осветить приводной диск.
Установите собирающую линзу, чтобы сформировать реальное изображение нити накала лампы на диске стробоскопа.
Теперь поверните диск стробоскопа так, чтобы на вращающемся диске мигал свет с частотой, которая «останавливает» движение стрелки.

Студенты измеряют частоту сети с помощью ксенонового стробоскопа

Установите большую неоновую лампу на сеть переменного тока. Проделайте этот эксперимент при дневном свете, чтобы лампа была видна даже тогда, когда неонового свечения нет.
Постепенно увеличивайте частоту мигания ксенонового стробоскопа до тех пор, пока лампа не будет постоянно гореть. Это будет удвоенная частота сети, то есть 100 в секунду, поскольку лампа загорается при каждом импульсе напряжения.

Учебные заметки

Если ученик не видит остановившееся движение, вы можете помочь ему / ему, поработав стробоскопом, глядя через одну его сторону, в то время как он / она смотрит через другую.
Ручные стробоскопы трудно поворачивать на высоких и малых скоростях. Чтобы продемонстрировать эффект вращения стробоскопа на половинной скорости и в два и три раза превышающей правильную скорость, вам нужно будет запустить двигатель на разных скоростях.Кроме того, на низких скоростях белая стрелка становится очень размытой и нечеткой, особенно на краю диска, где она движется быстро.
При проведении измерений стробоскоп легко повернуть с неправильной скоростью:

Диск при 15 оборотах в секунду

Трудно повернуть 12-щелевой стробоскоп достаточно медленно, чтобы увидеть единственную неподвижную стрелку. Но если увеличить скорость стробоскопа до тех пор, пока он не станет в два раза быстрее, в три раза или даже в четыре раза быстрее, то будет видна стационарная картина.

Диск при 50 оборотах в секунду

Можно «остановить» движение стрелки, повернув стробоскоп с правильной скоростью, на половину этой скорости и на одной трети этой скорости. Однако невозможно проверить, является ли наивысшая из этих трех скоростей правильной — слишком сложно вращать стробоскоп достаточно быстро, чтобы получить картину «в два раза быстрее».
Некоторые примеры для обсуждения или исследования студентов:
- Колеса телеги на экране кинотеатра.
- Сам киноэкран через стробоскоп.
- Флуоресцентное освещение или уличное освещение с помощью стробоскопа (для расчета его частоты потребуется ручной стробоскоп с 24 щелями).
- Проигрыватели Hi-Fi (для старых виниловых записей) вращаются относительно медленно. Некоторые модели имеют большое количество радиальных белых полосок, отмеченных около окружности. При правильной скорости каждая полоса перемещается на одну позицию вперед при каждой вспышке основного освещения (100 вспышек в секунду).
- Вентилятор с несколькими лопастями можно «останавливать» с различными скоростями стробоскопа.Однако, если на одной лопасти есть белый маркер, становится очевидным, что многие из этих скоростей не дают фактической скорости вентилятора.
- Понаблюдайте за задним колесом перевернутого велосипеда через стробоскоп. Кажется, что многие скорости стробоскопа останавливают колесо, если спицы выглядят одинаково.

Этот эксперимент был проверен на безопасность в августе 2006 г.

Как работает стробоскоп проигрывателя — Hudson Hi-Fi

Как работает стробоскоп поворотного стола?
Быстро мигает стробоскоп.Чаще всего 100 (версия 50 Гц) или 120 раз в секунду (версия 60 Гц).

Опорный диск или диск отмечен точками или линиями. Вспышка освещает каждую отдельную линию по мере ее прохождения. Когда скорость точна, движение меток «замораживается» стробоскопом. Небольшая неточность скорости проявляется в постепенном смещении маркировки.

Как рассчитывается количество оценок?
Большинство маркировок пластин и дисков изначально были предназначены для использования с сетевыми лампами переменного тока, поэтому они соответствуют частотам, указанным выше.Причина удвоения заключается в том, что лампа сети «мигает» с удвоенной частотой сети (один раз за полупериод). Интересно, что новое поколение компактных люминесцентных ламп мигает с несвязанной частотой, поэтому они бесполезны для стробоскопического освещения.
Таким образом, количество меток соответствует следующему правилу:
Частота / об / мин * 60 (секунды в минуту) = количество меток
Таким образом, для 33 1/3 об / мин количество меток для 100 Гц и 120 Гц составляет:
100 / 33⅓ * 60 = 180
120 / 33⅓ * 60 = 216

Жизнь не так хороша при 45 об / мин:
100/45 * 60 = 133. 33 (ой) — округление до 133 дает скорость 45,11 об / мин
120/45 * 60 = 160
Это показывает, что лучше использовать маркировку 120 Гц и световой сигнал «60 Гц», если 45 об / мин важны для вас.

Есть также стробоскопы с маркировкой 300 Гц. Они очень мелкие, и их нужно напечатать рядом с краем 12-дюймового диска, чтобы их можно было правильно рассмотреть.

Как определить метки строба:

Найдите маркировку 33⅓ об / мин: скорее всего, это кольцо с наибольшим числом оборотов.
Подсчитайте число вокруг четверти круга.
Должно быть 45 отметок для «50 Гц», составляющих полный круг 180.
Должно быть 54 отметки для «60 Гц», составляющих полный круг 216.
Чаще всего это точки, линии или клинья.

Номенклатура:

Гц = Частота в циклах в секунду RPM = Число оборотов в минуту
/ = разделить * = умножить

Стробоскопический эффект | Психология вики

Когнитивная психология: Внимание · Принимать решение · Обучение · Суждение · Объем памяти · Мотивация · Восприятие · Рассуждение · Мышление — Познавательные процессы Познание — Контур Индекс

Файл: Строб 2. gif
В зависимости от частоты вспышки элемент кажется неподвижным или вращающимся в обратном направлении.
Стробоскопический эффект — это визуальное явление, вызванное сглаживанием, которое возникает, когда непрерывное движение представлено серией коротких или мгновенных отсчетов. Это происходит, когда вид движущегося объекта представлен серией коротких отсчетов в отличие от непрерывного вида, и движущийся объект находится во вращательном или другом циклическом движении со скоростью, близкой к частоте дискретизации.Это также объясняет «эффект колеса телеги», так называемый, потому что на видео или в фильмах колеса со спицами гужевой повозки иногда кажутся вращающимися задом наперед.
Стробоскопический фонтан, поток капель воды, падающих через равные промежутки времени, освещенный стробоскопическим светом, является примером стробоскопического эффекта, применяемого к циклическому движению, которое не является вращательным. При обычном освещении это обычный фонтанчик. Если смотреть под стробоскопом, частота которого настроена на скорость падения капель, капли кажутся подвешенными в воздухе.Регулировка частоты строба может заставить капли медленно двигаться вверх или вниз.
Считайте, что стробоскоп используется в механическом анализе. Это может быть «стробоскоп», который срабатывает с регулируемой скоростью. Например, объект вращается со скоростью 60 оборотов в секунду: если на него смотреть серию коротких вспышек с частотой 60 раз в секунду, каждая вспышка освещает объект в одной и той же позиции в его цикле вращения, поэтому кажется, что объект стационарный. Кроме того, при частоте 60 вспышек в секунду постоянное зрение сглаживает последовательность вспышек, так что воспринимаемое изображение остается непрерывным.
Если один и тот же вращающийся объект рассматривается с частотой 61 вспышка в секунду, каждая вспышка будет освещать его на несколько более раннем этапе своего цикла вращения. Перед тем как объект снова станет видимым в том же положении, произойдет шестьдесят одна вспышка, и серия изображений будет восприниматься так, как если бы она вращалась назад один раз в минуту.
Тот же эффект возникает, если объект рассматривается с частотой 59 вспышек в секунду, за исключением того, что каждая вспышка освещает его немного позже в своем цикле вращения, и поэтому объект будет казаться медленно вращающимся вперед.
В случае движущихся изображений действие фиксируется как быстрая серия неподвижных изображений, и может возникнуть такой же стробоскопический эффект.
Основная статья: Эффект колеса телеги
Файл: Propeller strobe.ogv
Пропеллер Bombardier Q400, снятый цифровой камерой, демонстрирующей стробоскопический эффект
Видеокамеры обычно снимают со скоростью 24 кадра в секунду. Хотя колеса транспортного средства вряд ли будут вращаться со скоростью 24 оборота в секунду (поскольку это было бы очень быстро), предположим, что каждое колесо имеет двенадцать спиц и вращается только со скоростью два оборота в секунду.При съемке со скоростью 24 кадра в секунду спицы в каждом кадре будут отображаться в одном и том же положении. Следовательно, колесо будет восприниматься как неподвижное. Фактически, каждая спица, запечатленная на фотографиях в любом одном положении, будет отличаться от реальной спицы в каждом последующем кадре, но поскольку спицы почти идентичны по форме и цвету, никакой разницы не будет ощущаться.
Если колесо вращается немного медленнее, чем два оборота в секунду, положение спиц будет заметно отставать в каждом последующем кадре, и поэтому будет казаться, что колесо поворачивается назад.
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, удвоить номинальную частоту), поэтому любое оборудование, вращающееся со скоростью, кратной 50 или 60 об / мин, может показаться неработающим. поворачиваться, увеличивая риск травмы оператора. Решения включают развертывание освещения на полном трехфазном питании или использование высокочастотных контроллеров, которые управляют освещением на более безопасных частотах. ^[1]
Стробоскоп | FDA
[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]
ОТДЕЛ. ЗДРАВООХРАНЕНИЯ, ОБРАЗОВАНИЯ И
СЛУЖБА БЛАГОПОЛУЧИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
АДМИНИСТРАЦИЯ ПРОДУКТОВ И НАРКОТИКОВ
* ORA / ORO / DEIO / IB *
Дата: 03.08.73 Номер: 12
Смежные программные области:
Продукты питания, лекарства, устройства, производство и упаковка
ITG ТЕМА: СТРОБОСКОП
Стробоскоп — это интенсивный высокоскоростной источник света, используемый для визуального анализа периодически движущихся объектов и для высокоскоростной фотосъемки.Объекты, находящиеся в быстром периодическом движении, можно изучать с помощью стробоскопа, чтобы создать оптическую иллюзию остановленного или замедленного движения. Когда частота повторения вспышек стробоскопа точно такая же, как частота движения объекта или ее целая часть, движущийся объект будет казаться неподвижным. Когда частота строб-вспышек близка к этим скоростям, можно увидеть медленную копию реального движения объекта. Используя этот стробоскопический эффект, стробоскоп можно использовать для широкого круга задач, включая контроль качества и проверки.Могут быть выполнены проверки и измерения скорости роторов, шестерен, кулачков, валов, шпинделей, схем распыления жидкости, наполнения и герметизации упаковки и т. Д. Стробоскоп использовался для контроля работы высокоскоростных машин для розлива и укупорки бутылок на пивоваренных заводах. Правильное наполнение можно приблизительно определить, наблюдая за количеством пены или пены, проливающейся на верхнюю часть бутылок. С помощью специально маркированного диска и стального стержня, на котором диск может свободно вращаться, можно измерить линейные скорости конвейерных лент.Когда диск прижимается к движущемуся ремню и приводится во вращение ремнем, стробоскопическое измерение скорости диска может быть легко преобразовано в футы ремня в минуту. Стробоскоп также используется для фотографирования объектов на высокой скорости, обеспечивая время экспозиции до долей микросекунды.
General Radio Type 1538-A Strobotac {{зарегистрированная торговая марка}} является хорошим примером универсального коммерчески доступного стробоскопа. Тип 1538-A имеет два основных режима работы; Внутреннее управление вспышкой и внешнее управление вспышкой.В режиме внутренней вспышки частота мигания устройства контролируется внутренним генератором, частота которого регулируется от 110 до 150 000 вспышек в минуту. Этот общий диапазон разделен на четыре диапазона прямого считывания, отображаемых на большой ручке управления диапазоном с подсветкой. Более крупный регулятор, концентричный с ручкой диапазона, обеспечивает точную настройку частоты мигания.
Когда регулятор диапазона Strobotac {{зарегистрированная торговая марка}} настроен для одного неподвижного изображения, оператор должен быть осторожен, чтобы не запутаться из-за ложных изображений. Оператор может идентифицировать ложные изображения несколькими способами. Когда обнаружено одно неподвижное изображение, он может уменьшать частоту мигания до тех пор, пока не появится другое одиночное изображение. Если это происходит при половине первого показания регулятора диапазона, первым показанием была фактическая скорость объекта. Если изображение появляется при другом чтении, первое значение было частным. Оператор также может удвоить частоту мигания и проверить наличие двойного изображения. Если есть двойное изображение, первая скорость была основной.Самый простой способ — перевернуть переключатель диапазонов на следующий более высокий диапазон. Из-за отношения типа 1538-A «шесть к одному» между диапазонами, будет отображаться образец изображения «шесть к одному», если первая скорость является основной скоростью. При просмотре симметричных объектов (например, четырехлопастного вентилятора) некоторая часть движущегося объекта должна быть отмечена, чтобы не быть обманутыми гармоничными изображениями.
Когда наблюдаемое движение не является периодическим, необходимы внешние средства запуска объекта, чтобы синхронизировать вспышки Strobotac {{зарегистрированный товарный знак}} с наблюдаемым движением объекта.В режиме внешней вспышки Strobotac типа 1538-A {{зарегистрированная торговая марка}} может запускаться извне путем замыкания механического контакта или электрического триггера. Для срабатывания механического замыкания механический контакт прикрепляется к наблюдаемому объекту таким образом, что контакт замыкается один раз в течение каждого цикла движения объекта. Механические контакты обычно используются на малых скоростях и в ситуациях, когда нагрузка на наблюдаемый объект не критична. Фотоэлектрический датчик — это наиболее распространенный источник электрического запуска, используемый для запуска строба.Это устройство содержит светочувствительный элемент, который создает электрический импульс всякий раз, когда происходит изменение уровня света, например отражение от пятна на периодическом движении объекта или прием света через отверстие в объекте с периодическим движением. Могут быть изобретены различные средства для изменения уровня освещенности.
При использовании стробоскопа пользователя предупреждают, чтобы он не стал небрежным и не прикасался к исследуемому объекту, а также не позволял спутаться одежде. Следует также соблюдать осторожность при работе со стробоскопом в присутствии людей, подверженных мерцанию-головокружению.Периодическая вспышка стробоскопа может вызвать у таких людей эпилептическое состояние, даже если ранее не диагностировалось предрасположенность к эпилепсии.
General Radio типа 1538-A может работать от источника питания от 100 до 125 В, от 50 до 60 Гц Z или от перезаряжаемого никель-кадиевого аккумулятора. Базовый блок состоит из переносного ящика (содержащего электронику) и прикрепленной на петлях лампы / отражателя, который поворачивается на 360 градусов. Чехол для переноски служит регулируемой подставкой. 1538-А — 10.63 x 6,63 x 13 дюймов, весит 7,5 фунтов, и в настоящее время он внесен в список федеральных поставок по цене около 575 долларов. Аккумулятор в кожаном футляре с зарядным устройством стоит примерно 125 долларов. Один общий радиоприемник типа 1538-A Strobotac {{зарегистрированная торговая марка}} с батарейным блоком и по одному фотоэлектрическому датчику каждого типа 1536-A и типа 1537-A и с задержкой вспышки типа 1531-P2 теперь доступны на условиях аренды для использования в округе от DEIO / Отдел расследований (ГФУ-132). Задержка типа 1531-P2 обеспечивает усиление и питание фотоэлектрического датчика типа 1536-A, а также используется для задержки вспышки, чтобы можно было увидеть любой элемент цикла наблюдаемых объектов.Любые округа, заинтересованные в экспериментах с {{зарегистрированным товарным знаком}} Strobotac или нуждающиеся в дополнительной информации о {{зарегистрированном товарном знаке}} Strobotac, должны связаться с DEIO / Отделом расследований по телефону (301) 443-3340.
Артикулы:
Справочник по стробоскопии, 1966, General Radio Co., West Concord, Mass.
Справочник по высокоскоростной фотографии, второе издание, 1967, General Radio Co. , West Concord, Mass.
[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]
Текущее содержание с:
12.11.2014
(PDF) Цифровой стробоскоп без микроконтроллера и неяркого светодиода
Международный журнал исследований в области вычислительной техники и электроники.3 ISSN 2319-376X
ТОМ: 1 ВЫПУСК: 1
ii. Печать
Приложения
Цифровой стробоскоп
широко используется в полиграфической промышленности
как средство проверки регистрации
при работающих печатных машинах
.
Стробоскопические наблюдения
указывают не только на то, какой цвет
вне регистра, но и на степень необходимой коррекции
.Комбинация
фотоэлектрического датчика
и блока задержки времени
может быть использована с большим преимуществом в
во многих приложениях для печати.
iii. Текстильные приложения
Многие статьи были написаны
об использовании стробоскопа
на текстильной фабрике,
и немногие из таких операций
уже хорошо знакомы со стробоскопом
. Полный список из
текстильных приложений будет составлять
каталога текстильных машин
.Однако некоторые из более распространенных
перечислены ниже:
:
Проверка скорости ковшей,
шпинделей, направляющих, валов,
цилиндров (намотчиков).
Наблюдение прироста и убытка
движения шпульных приводов на
ровничных машинах. Направляющая для проверки
роликов или мокрых прядильных машин,
раздува, скручивания и челноков.
Обнаружение зазубрин в эмалированной утке
.Этюды
бесконечных ремешков в клетку.
iv. Скорость
Измерение
Света
Цифровой стробоскоп срабатывает
(одиночная вспышка), и около
его светового потока создает сигнал
в фотоумножителе
, расположенном рядом со стробоскопом Digital
. Свет, отраженный
обратно от отражателя
, создает второй сигнал в фотоумножителе
.Два сигнала
подаются на осциллограф
со шкалой
от 0,2 до
мксек на сантиметр. Четко видны два пика
, первый — непосредственно от стробоскопа Digital
,
—
, второй — после того, как луч прошел
туда и обратно, а
— от рефлектора. С отражателем
, расположенным на расстоянии 250 футов,
два пика видны примерно на
0.Разница в 5 микросекунд на осциллографе
.
v. Вибрация
Измерение
Стробоскоп
особенно ценен при исследованиях вибрации
, потому что вибрация
обычно включает только тип
вращательного движения или
возвратно-поступательного движения — что стробоскоп
может оптически останавливать
или помедленнее. Если вибрация
является периодической, необходимо регулировать частоту мигания стробоскопа
только
до тех пор, пока вибрирующий объект
не остановится.Тогда частота вибрации
может быть
, считанная с экрана ЖК-дисплея стробоскопа
. Добавление точной шкалы расстояний
и, если необходимо,
микроскопа
обеспечивает информацию о смещении
. Если вибрационное движение
не является периодическим, некоторые средства
должны быть введены в
, чтобы синхронизировать частоту мигания
с вибрацией.
3 ДИЗАЙН И
ВНЕДРЕНИЕ
Реализуя потребность в безупречном контроле
и
измерениях, наука
адаптировала различные инженерные идеи
.Передовые технологии
теперь используются для проверки точности печати
и измерения оборотов в минуту
при печати на ткани
практически невозможно измерить точность
печати с обнаженными глазами. Поскольку
скорость является самым верхним параметром
производительности двигателя.
заинтересованы в разработке стробоскопа Digital
, который может
точно измерять число оборотов
любого вращающегося объекта, такого как вал двигателя
, и обнаруживать трещины
вращающихся механических шестерен с помощью нашего устройства
.А также обнаруживать
ошибок печати в различных
отраслях промышленности.
4БЛОКОВАЯ ДИАГРАММА
Сверхъяркая, быстрая переключающая светодиодная матрица
Используется для
визуализации объекта, который мы хотим
наблюдать за неподвижностью. используйте повышающий преобразователь
с нашим питающим напряжением
для увеличения яркости
светового освещения.
Avery с быстрым переключением Mosfet
также используется для синхронного переключения светодиодной матрицы
со схемой генератора импульсов
. Мы
использовали 8-битный микроконтроллер для
генерации переменного импульса. Рабочий цикл
к этому составляет
приблизительно 10% от общего периода времени
, генерируемого частотой
. Сгенерированная частота
затем подается на схему драйвера светодиода
.Мы использовали две кнопки
для умножения или
для деления начальной частоты, а
еще две кнопки для
для небольшого изменения частоты
. Другой микроконтроллер
используется для измерения
эквивалентного FPM
и для отображения результата на ЖК-дисплее символьного типа
. Этот микроконтроллер
обновляет текущее значение
оборотов в минуту каждые
6 сек.Также имеется кнопка сброса
для обновления текущих оборотов
вручную. Также имеется модуль записи и воспроизведения голоса
, помогающий пользователю управлять устройством
. К устройству был подключен кнопочный переключатель
для воспроизведения голосовых инструкций
.
Инструкции предварительно загружены.
Рис.3. Блок-схема
Электронный стробоскоп
5 Принципиальная схема
Схема
Цифровой стробоскоп
в основном основан на двух микроконтроллерах
(PIC16F72),
Один микроконтроллер используется для генерации регулируемой частоты
.
Таймер 0 используется для генерации прерывания
15 мкс. Мы сгенерировали регулируемый импульс 4
Гц — 2,2 кГц.
Этот импульс подается на светодиод
, управляющий МОП-транзистором (12N60), чтобы
переключал массив светодиодов с
в соответствии с подаваемым импульсом.
Другой микроконтроллер
(PIC16F72) используется для подсчета
вспышек в минуту (FPM) / RMP.
Таймер 1 использовался как счетчик
в микроконтроллере.
Мы взяли 6-секундную выборку в резисторе
timer1 и скопировали подсчитанное значение
timer1 в другую переменную
. Затем мы умножили значение
на 10 до
, сделав его эквивалентным FPM (Flash
в минуту), и отобразили значение
на ЖК-дисплее типа 16 × 2 символов
. Этот микроконтроллер
также обеспечивает ШИМ 30
кГц, 35% рабочего цикла для затвора повышающего преобразователя
.Мы использовали литий-ионный аккумулятор
(3 × 3,7 В, 1050 мАч) для изготовления портативного устройства
. Существует
IJRCEE @ 2012
http://www.ijrcee.org
Осмотрите движущееся оборудование, остановив его
Как и пожилые люди, старые машины имеют тенденцию замедляться с возрастом. Если только они не ускорятся.
Вопрос для технических специалистов заключается в том, насколько изменяется скорость машины и почему — и является ли это проблемой? И это не только старые машины.Практически любое устройство, которое вращается или совершает возвратно-поступательное движение, имеет оптимальную рабочую скорость, на которую может влиять несколько причин.
Начнем с основного вопроса: насколько быстро эта штука вращается? Новый стробоскоп Fluke 820-2 дает ответ. Освещая вращающуюся или совершающую возвратно-поступательное движение деталь мощными вспышками семи светодиодов, Fluke 820-2 может заставить машину, движущуюся от 30 до 300 000 об / мин, казаться, что она останавливается на своем пути — и точно сказать пользователю как быстро цель вращается или колеблется.
Это «стробоскопический эффект», визуальное явление, которое возникает, когда непрерывное движение рассматривается как серия коротких сэмплов, заставляющих движущийся объект замедляться или останавливаться. И все это возможно без остановки машины или производственной линии и без контакта с тестируемым устройством, как того требуют другие методы тестирования.
Точное измерение вращения и колебаний станка — ключевые возможности для оперативных групп по поиску и устранению неисправностей, операторов станков, а также групп контроля производства и качества.Стробоскоп Fluke 820-2 разработан для полевых работ на предприятиях по производству текстиля, пищевых продуктов и других продуктов, в автомобильной и авиакосмической промышленности, а также в горнодобывающей, металлургической и нефтехимической отраслях. И так же пригодится в ремонтных мастерских и на испытательных стендах. Во всех этих приложениях способность видеть, что происходит — и насколько быстро — может дать жизненно важную информацию о производительности машины.
Запуск стробоскопа в работу
Основное применение Fluke 820-2 — измерение скорости вращающегося или совершающего возвратно-поступательное движение устройства: вала, вентилятора, насоса, ремня или зубчатой передачи.Механизм работает в соответствии со спецификациями? Если он работает слишком медленно, в чем причина? Избыточная нагрузка, сопротивление подшипника или вибрация, проблемы с питанием — причин может быть множество. Если он работает слишком быстро или скорость меняется, это может сигнализировать о других проблемах. Но Fluke 820-2 может еще больше.
«Это гораздо больше, чем просто стробоскоп», — сказал Джон Бернет, специалист по продукции Fluke. «Подумайте об этом не только как об определении скорости вращающихся машин. Он также может« замораживать »движущиеся части для проверки и устранения неисправностей.Поршень, вентилятор, линия розлива, производственная линия — можно заморозить и узнать, есть ли проблема. Допустим, у вас есть лопасть вентилятора, но вы не хотите его выключать. Вы можете заморозить его и прочитать номер детали ».
Каждый вибрирующий объект имеет определенную форму для каждой частоты, на которой он колеблется, называемую« формой моды ». Когда стробоскоп мигает, чтобы соответствовать частоте формы моды, объект кажется неподвижным, и форма становится видимой.Резонансная частота этого режима вибрации может быть считана на дисплее Fluke 820-2.
Приводные ремни — еще одна вероятная цель. Проверка состояния ремня обычно означает, что машину необходимо выключить, но иногда это невозможно. Стробоскоп, настроенный на соответствие скорости ленты, заставляет ее казаться неподвижной, поэтому ее можно проверить на износ даже во время работы.
«Это не просто замораживание для проверок или устранения неполадок, — добавил Бернет, — это еще и поиск проблем с синхронизацией. время.Вы можете узнать, так ли это на самом деле ».
Простой и надежный
Стробоскоп Fluke имеет ряд преимуществ перед альтернативными инструментами.
Бесконтактное тестирование — важное преимущество. Лазерный тахометр (конкурирующая технология) требует этого вы останавливаете машину, прикрепляете кусок светоотражающей ленты к валу, затем повторно включаете питание системы, прежде чем вы сможете считывать обороты. Такой перерыв в работе системы может быть трудным или невозможным для планирования. Контактный тахометр (другой подход) требует вас чтобы поместить инструмент в контакт с валом, практика, которая может быть чрезвычайно опасной, если не буквально вне досягаемости.Но яркие светодиоды Fluke 820-2 могут загораться и «останавливать» оборудование с безопасного расстояния, практически никогда не требуя отключения.
Еще одно ключевое преимущество: Fluke 820-2 готов к работе в цеху. Благодаря низкому энергопотреблению семи светодиодов, три батареи AA обеспечивают достаточную мощность для работы в течение нескольких месяцев. В его твердотельных светодиодах не используются нити, газы, полые полости или стекло, и инструмент прошел испытания на устойчивость к падению с высоты одного метра.
Долговечность класса Fluke дает огромное преимущество перед более ранними стробоскопами с ксеноновой лампой, в которых используется та же технология, что и в автомобильных фонарях, по словам Бернет.«Ксеноновая лампа — дорогая деталь, и когда она уходит, вы выбрасываете свое устройство», — сказал он. «Обычно эти стробоскопы поставляются в большом пластиковом ящике, который совсем не защищает ксеноновую лампу, поэтому вы не носите их в полевых условиях. Вам придется прекратить то, что вы делаете, вернуться в свой офис, получить стробоскоп и перетащите его туда «.
Но компактный Fluke 820-2 так же удобно помещается в сумке для инструментов техника, как и в его или ее руке. Многострочный цифровой дисплей отображает частоту вспышек.Кнопки на задней панели инструмента ускоряют процесс согласования вспышек со скоростью станка, увеличивая частоту вспышек в 2 раза или уменьшая ее вдвое. Для окончательной синхронизации двухсторонний триггер на передней панели инструмента позволяет пользователю точно регулировать частоту вспышки вверх или вниз движением пальца.
Полезное дополнение
Инструмент также включает расширенные функции: продолжительность световых импульсов может быть обрезана для большей четкости при очень высоких скоростях тестирования. При уменьшении длительности вспышки у объектов меньше времени на перемещение, и изображение будет более резким.Кварцевая система управления обеспечивает точность 0,02 процента.
Стробоскоп Fluke можно использовать для проверки зубьев шестерен, роликовых подшипников и других компонентов машин под нагрузкой — даже при остановке движения, чтобы помочь диагностировать частоту и причину вибрации в фундаментах зданий. Это очень полезное дополнение к группе тестовых инструментов Fluke, используемых для диагностики и исправления всего, от входной мощности до приводов с регулируемой частотой, состояния и температуры электродвигателя, вибрации, центровки валов и многого другого.