Принцип работы стробоскопа: Страница не найдена — Mineavto

Содержание

Автомобильный стробоскоп – как сделать своими руками

Автомобильный стробоскоп – это электронный светотехнический прибор, позволяющий по метке на валу двигателя и шкале на его корпусе визуально определить и отрегулировать угол опережения зажигания (УОЗ) в двигателях внутреннего сгорания автомобиля. Принцип работы стробоскопа основан на стробоскопическом эффекте (зрительной иллюзии) возникающем, когда частота вспышек стробоскопа совпадает или близка частоте вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.

Момент зажигания горючей смеси в автомобильном двигателе внутреннего сгорания существенно влияет на максимальную мощность, КПД, температурный режим и ресурс двигателя. Поэтому крайне важно, чтобы воспламенение горючей смеси происходило в нужный момент времени. Обычно воспламеняют смесь за несколько градусов до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, и этот угол называется Угол опережения зажигания.

При увеличении оборотов двигателя угол опережения зажигания должен увеличиваться по заданной кривой, поэтому он выставляется в режиме работы двигателя на холостом ходу и контролируется во всем диапазоне изменения его оборотов в минуту, вплоть до 5000. Для контроля и установки УЗО и служит Автомобильный стробоскоп.

Радиолюбителям разработано много схем автомобильных стробоскопов, начиная от самых простейших на неоновых лампочках, и заканчивая современными схемами, с использованием микроконтроллеров, полевых транзисторов и сверх ярких светодиодов. Но такая комплектация дорогая, да и редко кто имеет программатор, чтобы программировать контроллеры. Более пятнадцати лет назад я собрал свой вариант схемы стробоскопа, который и представляю Вашему вниманию.

Электрическая схема стробоскопа

Отличительная особенность схемы представленного стробоскопа, это простейшая комплектация и возможность контроля угла опережения зажигания в автомобильном двигателе вплоть до 5000 оборотов в минуту.

Структурно схема состоит из нескольких функциональных узлов. Преобразователя напряжения, импульсной световой лампы, блока поджога и индуктивного датчика момента искрообразования.

Принцип работы

Преобразователь служит для преобразования напряжения аккумулятора 12 В в необходимое для питания импульсной световой лампы ИСШ-15 напряжение 300 В. Выполнен преобразователь на микросхеме TL494, транзисторах VT1,2 и трансформатора Т1. Блок поджога световой лампы состоит из повышающего трансформатора Т2, конденсатора С6 и тиристора VD8. Индуктивный датчик момента искрообразования состоит из катушки индуктивности L1 и транзистора VT3.

Благодаря применению в преобразователе ШИМ-контроллера TL494 (отечественный аналог 11114ЕУ4), схема преобразователя получилась простой и сохраняющая работоспособность при изменении питающего напряжения от 7 до 15 В. Микросхема TL494 применяется практически во всех компьютерных блоках питания, выходит из строя редко, поэтому ее можно для изготовления стробоскопа выпаять из не подлежащего ремонту блока.

С выводов микросхемы 9 и 10 выходят прямоугольные противофазные импульсы с частотой около 20 кГц, заданной номиналом конденсатора С1 и резистора R1, и через токоограничивающие резисторы R4,5 номиналом 1 кОм поступают на базы ключевых транзисторов VT1,2. С2,3 нужны для улучшения передних фронтов импульсов, VD1,2 защищают транзисторы от пробоя обратным напряжением. Если поставить полевые транзисторы, например IRFZ44N, то резисторы R4,5 и конденсаторы С2,3 нужно исключить, а емкость конденсатора С1 уменьшить до 1000 пф. Тогда частота работы преобразователя увеличится до 200 кГц, что позволит измерять угол опережения зажигания при оборотах двигателя до 10000 об/мин.

Открываясь по очереди, транзисторы обеспечивают протекание тока по первичным обмоткам трансформатора Т1, благодаря чему во вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое поступает на диодный мост и уже выпрямленное заряжает конденсатор С5 до величины 400 В. Это напряжение подводится к 5 выводу лампы EL1 и еще через токоограничивающий резистор R5 и первичную обмотку трансформатора Т2 заряжает конденсатор узла поджига С6.

Датчик момента искрообразования собран на катушке индуктивности L1, транзисторе VT3, и тиристоре VD8. Через кольцо трансформатора продевается высоковольтный провод, идущий к свече. В момент появления высокого напряжения, в катушке наводится ЭДС, которая через конденсатор С7 поступает на базу транзистора VT3. Транзистор закрывается и на управляющий электрод тиристора VD8 поступает через резистор R7 положительное напряжение. Тиристор открывается и конденсатор С6 через него разряжается. При этом ток разряда проходит через первичную обмотку трансформатора Т2. Во вторичной обмотке наводится высокое напряжение поджига лампы, которое подается на ее вывод 7. Конденсатор С5, подключенный к выводам лампы 1 и 5, полностью через нее разряжается. Величина емкости конденсатора определяет яркость вспышки.

Применяемый тиристор VD8 имеет максимально допустимое напряжение анод-катод 300 В. Установленный резистор R6 совместно с резистором R5 образуют делитель, исключающий подачу напряжения более 300 В. При использовании более высоковольтного тиристора резистор R6 нужно исключить.

Для защиты по питанию установлен предохранитель на 5А, а от неправильного подключения полярности диод VD9. VD11 индицирует о подключении стробоскопа к аккумулятору.

Конструкция и детали

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Настройка стробоскопа

Если не допущены ошибки в печатной плате и исправны элементы схемы, то настраивать нечего не нужно. Стробоскоп сразу заработает. Для упрощения поиска возможных ошибок целесообразно плату собирать узлами с последующей их проверкой. Сначала запаивается микросхема TL494, ее обвязка С1, R1- R3, С4 и VD9. Подается напряжение и проверяется осциллографом наличие прямоугольных импульсов на выводах 9 и 10 микросхемы. Далее устанавливаются все детали, расположенные на схеме левее лампы, подается питание и замеряется напряжение на С5, которое должно быть 300-400 В. Дале запаиваются все остальные элементы. Подается питающее напряжение, при замыкании анода с катодом тиристора VD8 должна происходить вспышка лампы. Для проверки работы стробоскопа можно рядом с катушкой L1 пощелкать пьезоэлектрической зажигалкой. При каждом щелчке лампа стробоскопа должна вспыхивать.Если есть генератор, то вместо катушки нужно подключить его выход. Стробоскоп будет мигать с частотой генератора. 800 оборотов двигателя в минуту соответствует частоте генератора около 13 Гц.

Для перевода оборотов двигателя в частоту нужно число оборотов в минуту поделить на 60 (количество секунд в минуту), но гораздо удобнее воспользоваться табличными данными.

Как пользоваться стробоскопом

Для запуска стробоскопа в работу нужно при отключенном двигателе автомобиля продеть в кольцо индуктивного датчика стробоскопа снятый со свечи зажигания первого цилиндра высоковольтный провод и надеть его обратно на свечу. Подключить, соблюдая полярность, крокодилы к клеммам аккумулятора. Запустить двигатель автомобиля и включить стробоскоп выключателем. При этом должен засветиться светодиод VD11 и засверкать в такт искре лампа стробоскопа EL1.

Вспышки стробоскопа имеют высокую яркость, что позволяет видеть метку на маховике двигателя при установке угла опережения зажигания даже в солнечную погоду.

Ответы на вопросы посетителя сайта по настройке стробоскопа

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

Вопрос Ответ
Можно ли заменить тиристор КУ103В тиристором ВТ169G? Да, можно заменить на ВТ169D или ВТ169G. Так как максимальное напряжение анод-катод у ВТ169 не менее 400 В, то резистор R6 можно не ставить, он установлен для защиты КУ103В.
При шунтировании анода и катода тиристора лампа вспыхивает, но при открытии-закрытии транзистора вручную лампа не реагирует. Тиристор или транзистор неправильно запаян или неисправен. Номиналы резисторов не соответствуют схеме.
Для выявления причины нужно отключить от управляющего электрода тиристора все элементы. В таком случае тиристор должен быть закрыт. Если к управляющему электроду присоединить через резистор по схеме R7 номиналом 27 кОм, то тиристор должен открываться. Если открывается, то виноват транзистор. Если тиристор не открывается, то можно уменьшить номинал резистора вплоть до 1 кОм, если открыть его, таким способом не удается, значит, тиристор неисправен.
Тиристор исправен, при прикосновении к управляющему электроду тиристора лампа вспыхивала однократно, получалось как сенсорное. Мне не понятно как закрывается тиристор, возможно, он запирается потенциалом управляющего электрода? Тиристор сам закрывается только тогда, когда напряжение анод-катод станет меньше определенного для каждого типа тиристора. Поэтому, когда конденсатор С6 разрядится, тиристор сам закроется. Резистор R8 выполняет функцию защиты транзистора от возможных высоковольтных импульсов и одновременно предотвращает случайное открытие тиристора от этих же импульсов.
На конденсаторе я добился напряжения 400 В при частоте генерации 200 кГц (поставил полевые транзисторы как указано в статье) но при емкости С5 — 1 мкФ яркость вспышки незначительна (лампа ИФК-120), при увеличении С5 до 10 мкФ стало слепить. Понимаю, что увеличение емкости приведет к неполному ее заряду на высоких оборотах, какую емкость поставить? По поводу высокого напряжения, его можно поднять хоть до киловольта, намотав больше витков вторичной обмотки, при этом яркость вспышки возрастет соответственно. Но величина напряжения не должна превышать допустимого для лампы. Поэтому лучше намотать больше витков, чем увеличивать емкость, а емкость уже подобрать исходя из максимальных оборотов, которые нужно контролировать.
По паспорту лампа ИФК-120 номинальное напряжение 300±20 В, т.е. не стоит увеличивать напряжение более имеющихся уже 400 В? Не стоит, так как повышенное напряжение может вызвать самопроизвольные вспышки лампы.
Из характеристик тиристора BT169G — отпирающее управляющее напряжение 0,5-0,8 В , т.е. когда транзистор VT3 открыт схема должна обеспечивать напряжение на его коллекторе относительно земли менее 0,5 В чтобы тиристор оставался закрытым? Да.
При закрытом транзисторе соответственно напряжение на его коллекторе и на управляющем электроде тиристора должно превысить 0,5 В, но не более 0,8 В дабы не спалить управляющий переход тиристора? Да, в цепи управляющего электрода тиристора стоит резистор R7, который ограничит величину тока, тем самым, исключая возможность увеличения напряжения более 0,8 В.
Играет ли роль какой стороной будет надеваться ферритовое кольцо на высоковольтный провод, или для этого и установлен в схеме VD10? Не играет, диод для этого и стоит.
Есть ли смысл заменить VT10 на полевой транзистор? В данном случае в этом нет необходимости, полевые транзисторы боятся статического электричества и без необходимости их лучше не применять.
Изменения, которые внес Юрий при повторении схемы стробоскопа. Лампу EL1 ИСШ-15 заменил на ИФК-120. Транзисторы VT1 и VT2 типа КТ817Б заменил полевыми IRFZ44N, VT3 типа КТ3102 на BC547. Тиристор КУ103В на ВТ169G. Резистор R8 c 820 Ом увеличил до 2 кОм, конденсатор С5 увеличил до 10 мкФ.

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

Схема, устройство и принцип работы стробоскопа

Статья, устройство и принцип работы стробоскопа, позволит подробнее ознакомиться со схемотехникой устройств импульсный свет, что в свою очередь позволит сократить время на поиск и устранения неисправностей в студийных и внешних фотовспышках.

Импульсный свет применяют в фотостудиях, театрах и на эстраде, при этом используют весьма сложные и дорогостоящие устройства промышленного изготовления. Предлагаемый же здесь стробоскоп, схема которого показана на рис 1 весьма прост.

Стробоскоп состоит из генератора импульсов, задающих частоту вспышек, и источника световых импульсов (импульсной лампы). Частоту вспышек плавно регулируют  от 2 до 15 Гц. Генератор импульсов собран по схеме несимметричного мультивибратора на транзисторах V1 и V2 разной структуры. Его нагрузкой служит электромагнитное реле К1. Частота срабатывания реле, а следовательно, и частоту световых импульсов можно регулировать переменным резистором R1. Питание генератора осуществляется от двухполупериодного безтрансформаторного стабилизированного выпрямителя, собранного на диодах V4, V5 и стабилитроне V3.

Источником световых импульсов служит газоразрядная импульсная лампа ИФК-120 (B1) обладающая значительной энергией вспышки. После включения питания начинает заряжаться конденсатор C4. Время его зарядки небольшое, его можно изменить подбором резистора R5. При кратковременном замыкании контактов K1.1 реле K1 через обмотку I трансформатора T1 проходит импульс  тока. При этом на II обмотке импульсного трансформатора и поджигающем электроде лампы появляется импульс высокого напряжения. Газ в лампе ионизируется, лампа вспыхивает, и конденсатор C4 разряжается через нее. Яркость вспышки лампы зависит от емкости накопительного конденсатора C4 и от напряжения на его обкладках, которое, в свою очередь, зависит от сопротивления резистора R5 (с уменьшением сопротивления этого резистора яркость вспышки лампы возрастает).

Импульсный трансформатор T1 намотан на кольцевом сердечнике типоразмера K10x6x3 из феррита 2000НМ, его первичная обмотка содержит 4 витка провода ПЭЛШО 0.41, вторичная обмотка содержит 100 витков провода ПЭЛШО 0.1. Реле K1 любое с сопротивлением обмотки 120 Ом и током срабатывания 50 мА.

Большая часть элементов устройств импульсного света, стробоскопов, студийных вспышек имеет непосредственный контакт с питающей с электроосветительной сетью, поэтому, при ремонте и налаживании таких устройств, не забывайте о технике безопасности. На корпусе не должно быть металлических неизолированных частей. Любые изменения в монтаже делайте только после отключения устройств от сети.

Необходимо также иметь в виду, что накопительные конденсаторы длительное время сохраняют остаточный электрический заряд, поэтому вскрывать отключенное от сети устройство следует лишь по истечению некоторого времени. Целесообразно параллельно конденсаторам включать резисторы сопротивлением 510 – 680 кОм для их быстрой разрядки.

 

Студийный импульсный свет, ремонт и техническое обслуживание http://www.remont-fotocamer.ru/remont-vspyshek.html

Стробоскопы. Виды и работа.Применение.Стробоскопический эффект

Стробоскоп – это осветительная установка, создаваемая яркие повторяющиеся световые импульсы, чередуя их с отключением. При работе он создает стробоскопический эффект, который основан на восприятии мозгом человека остаточного изображения. Фактически стробоскопы выдают яркие повторяющиеся вспышки, создающие обман зрения при совпадении определенных условий.

Что такое стробоскопический эффект

Это обман зрения, который основан на специфике восприятия человеческого мозга. Стробоскопический эффект в большей мере применим для вращающихся объектов. К примеру, если на оборачивающийся диск светить стробоскопом, при этом частота каждого его оборота будет совпадать с появлением новой вспышкой лампы, создастся впечатление, что круг неподвижен.

Мозг человека воспринимает происходящее только в момент вспышки стробоскопа. Пока лампа не светит, диск делает оборот, что естественно незаметно. Как только стробоскоп снова осветит поверхность вращающегося круга, то глаза увидят его в том же положении, что и на предыдущей вспышке. Таким образом, мозг будет считать, что диск неподвижен.

В том случае, если частота мерцания стробоскопа и вращающегося объекта имеют небольшое несовпадение, то при каждом включении мозга будет заметно незначительное перемещение. Если диск будет вращаться очень быстро, то при несовпадении частоты просто покажется, что он очень медленно проворачивается. В зависимости от того в какую сторону происходит несовпадение частоты между вращением и мерцанием, может создаваться разный визуальный эффект перемещения объекта. Даже если диск вращается по часовой стрелке, то при определенных условиях может показаться, что происходит обратное смещение.

Стробоскопический эффект является широко известным в профессиональных кругах, в сфере кинематографа. Видеозаписывающее оборудование снимает изображения в виде картинок, которые меняются с высокой частотой, порядка 24 кадров в секунду. Каждая последующая картинка показывает изображение объекта, на котором тот немного сдвинут в сторону. Благодаря этому просматривая кадры, человеческий мозг воспринимает это как движение.

Во время съемок вращающихся объектов частота их оборотов может совпадать с частотой кадров, записываемых с помощью камеры. В дальнейшем просматривая такое видео можно заметить, что нередко у автомобиля, едущего на очень высокой скорости, колеса оборачиваются медленно, или вообще вращаются в обратную сторону. Также стробоскопический эффект очень заметен если смотреть на видеозапись вращения лопастей вертолета. Создается такое впечатление, что они неподвижны или оборачиваются очень медленно.

Стробоскопический эффект может возникнуть при использовании люминесцентных ламп с дросселем, которые также выдают свет с мерцанием. В связи с этим их запрещено применять для освещения производственных станков. Если частота мерцания ламп и оборотов станка совпадут, то у оператора может создаться впечатление, что оборудование остановилось, хотя на самом деле это не так.

В большом промышленном цеху, где множество рабочих машин, сложно определить по звуку работает двигатель у данного станка или нет. Если довериться глазам и прикоснуться к фрезе, или любой другой острой оснастке, то можно получить травму. Именно поэтому техника безопасности запрещает использовать дроссельные люминесцентные лампы на промышленных объектах с вращающимся оборудованием.

Виды стробоскопов по назначению
Данные осветительные устройства бывают следующих видов:
  • Автомобильные.
  • Для дискотек.
  • Для наружной рекламы.
  • Тактические фонари.
Автомобильные стробоскопы

Такое устройство применяется для настройки зажигания двигателя автомобиля. Для этой цели выпускаются специальные стробоскопы, представляющие собой устройство внешне похожее на пистолет с мигающей линзой. От него отходит два провода. На конце одного имеются два зажима крокодила, которые присоединяются к аккумуляторной батареи согласно полярности.

Второй кабель, идущий от стробоскопа, с помощью прищепки фиксируется на бронепроводе, подающем напряжение на свечу зажигания. После этого на шкиве и крышке двигателя, где имеются заводские метки, ставятся точки белым маркером, краской или мелом.

После запуска двигателя свечение стробоскопа направляется на метки. Под воздействием вспышек света глаз успевает замечать – где именно располагается маркер, чтобы провести правильную регулировку. Без стробоскопа различить что-то на вращающемся шкиве, который делает порядка 850 оборотов в минуту, просто невозможно. Каждая вспышка света на устройстве идет параллельно с подачей искры в цилиндре.

Помимо базовой конструкции, существуют и более усовершенствованные стробоскопы, которые имеют дополнительный провод, для присоединения к катушке автомобиля. Такие устройства позволяют работать как тахометр, они показывают текущие обороты двигателя. Также они выполняют функции вольтметра. Поскольку дизельные двигателя работают по другому принципу, чем бензиновые моторы, для них используется особенный тип стробоскопов. Они вместо прищепки для закрепления на бронепровод свечи оснащаются датчиком удара, который фиксируется к топливопроводу.

Практически любой автомобильный стробоскоп предусматривает различные режимы настроек, в зависимости от типа двигателя. Благодаря этому такие устройства можно использовать абсолютно на любой машине. Единственное важное отличие заключается только в том, что прибор для диагностики зажигания в бензиновом и дизельном двигателе отличается.

Стробоскоп для танцпола

На дискотеках применяются стробоскопы для освещения танцплощадок. Данные установки создают мигающий эффект, в результате чего получается ощущение визуального замедления движущихся людей. Такие устройства включаются в темноте. Яркие вспышки освещают танцующих, после чего наступает момент полной темноты. До повторной вспышки наблюдаемый человек меняет положение тела, в результате при взгляде на него кажется, что он это сделал мгновенно, поскольку глаза не видели момент плавного перехода.

Стробоскоп для дискотеки может иметь различные цвета ламп, что позволяет разнообразить эффекты свечения. Обычно цветные устройства имеют 5 расцветок. Такие приборы делают от 0 до 20 вспышек в секунду. Наличие цветных ламп создает эффект бегущих огней, также стробоскопы могут поддерживать вспышки в такт проигрываемой музыки.

Применение для наружной рекламы

Мерцание стробоскопа способно эффективно привлекать внимание окружающих, чем и пользуются при показе наружной рекламы. Используемые для этого лампы хаотично вспыхивают, что привлекает внимание проходящих мимо. Используемые для этого стробоскопы создают рассеивающий свет, поэтому он не ослепляет окружающих. Благодаря этому исключается создание опасных ситуаций.

Тактический фонарь

Данные устройства представляют собой тактический фонарь, который помимо обычного режима свечения также может создавать стробоскопический эффект. Такие устройства применяются для самозащиты. Достаточно направить фонарь на нападающего и неожиданно его включить. Как следствие злоумышленник будет дезориентирован, а также получит временное нарушение прямого и периферийного зрения. Подобное воздействие яркой вспышкой света вызывает смятение нервной системы, и даже способствует появлению панического страха. Подобные осветительные устройства используются не только для самозащиты, но и применяются правоохранительными органами многих стран мира. Эти устройства, несмотря на мощность, имеют вполне компактные габариты, что облегчает их ношение.

Источники света

Создавать свет в стробоскопе могут газоразрядные лампы или светодиоды. Более современным решением является применение именно светодиодов, поскольку они имеют определенные преимущества. В первую очередь они не боятся вибрации, отличаются большим эксплуатационным ресурсом и требуют меньше энергии. Они являются более безопасными. Светодиодные стробоскопы занимают мало места. Для питания светодиодов не нужно применять источник высокого напряжения, что исключает риск поражения током. Все тактические фонари оснащены именно светодиодным стробоскопом.

Похожие темы:

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:

  1. остановившимся
  2. 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

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.

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

Пас 2 стробоскоп инструкция — ProDemio.ru

Стробоскопы используются для настройки и точной настройки оптимальных условий работы двигателя автомобиля.

Правильно настроенный двигатель с правильно выбранным углом впрыска топлива относительно верхней мертвой точки поршней двигателя обеспечивает максимальный КПД двигателя, полное сгорание топлива и, как следствие, минимальный выброс побочных продуктов сгорания топлива из выхлопной трубы.

В радиолюбительской литературе очень много статей о проектах различных самодельных вспышек для бензиновых двигателей, которые позволят правильно настроить угол опережения зажигания, но статей на подобную тему для дизелей я практически не нашел. Однако в природе существуют промышленные стробоскопы для регулирования дизельных двигателей.

Принцип работы такого устройства основан на стробоскопическом эффекте: устройство генерирует короткие импульсы яркого света от лампы или мощного светодиода, которые в момент диагностики и регулировки следует направить на диск маховика, расположенный на коленчатом валу с нанесенными метками, соответствующими положению коленчатого вала относительно верхней мертвой точки. Когда частота вспышек совпадает с опасностью на вращающемся валу, изображение опасности, показывающее соответствующий угол впрыска топлива относительно верхней мертвой точки, будет визуально восприниматься как неподвижное, и работа устройства основана на этом принципе.

Более подробную информацию о принципе настройки двигателя и методах настройки и настройки с помощью стробоскопа можно найти в соответствующей литературе, здесь я остановлюсь на электрической схеме и конструкции устройства.

Для считывания информации о наличии импульсов, скачков давления в магистрали подачи топлива в таких устройствах используются специализированные пьезоэлектрические датчики с определенным ярко выраженным резонансом в рабочем диапазоне частот.

В этом проекте используется пьезоэлектрический датчик промышленного производства компании BOSH KG6N, предназначенный для монтажа на трубопроводе диаметром 6 мм (есть датчики для монтажа на трубопроводах разного диаметра, например 5 мм, а есть датчики) также ссылки в литературе на аналогичные пьезоэлектрические датчики отечественного производства ПД-4 и ПД-6, которые, как мне кажется, также подошли бы для этого устройства.

У меня уже был на складе готовый промышленный стробоскоп, самодельный автомобильный стробоскоп ПАС-2, предназначенный для проверки работы центробежных и вакуумных таймеров зажигания и измерения начальных времен зажигания бензиновых двигателей с напряжением 12 В (постоянного тока) электрооборудования, а также для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

В качестве датчика используется выносной индуктивный датчик, который подключается к высоковольтному проводу первого цилиндра.

Я решил не делать весь стробоскоп полностью новым (новый корпус, оптическая система), а сделать небольшую приставку, усилитель сигнала от пьезоэлектрического датчика, который будет подключаться во время измерения к трубопроводу первого цилиндра (ширина импульса моего датчика составляла около 150 мВ, сигнал датчика нужно было согласовать и объединить со стробоскопом, который у меня есть, интегрировав его с функцией регулировки дизельных двигателей.

Я подключил выход усилителя к проводу строба, к которому ранее был подключен штатный внешний индуктивный датчик. Я поместил плату своего усилителя внутрь корпуса стробоскопа в свободную полость, поместил светодиодный индикатор наличия импульсов HL1 в угол корпуса головки стробоскопического компаратора.

Усилитель не имеет особых настроек и работает сразу после подключения блока питания.

Датчик установлен на трубопроводе первого цилиндра (как показано на рисунке), подключен экранированным проводом к входу усилителя, о наличии импульсов можно судить по миганию светодиодного индикатора HL1. В процессе экспериментов я пытался подключить к выходу усилителя мощный светодиод с токоограничивающим резистором, вспышки света от светодиода с таким переключателем были размыты, схему нужно было менять, но я не хотелось откладывать время и получить неплохой результат. Это произошло, когда он был подключен к стробоскопу ПАС-2, кроме того, теперь у меня была возможность проверить скорость двигателя по шкале этого устройства.

А пока решил остановиться на этом варианте оформления. С помощью устройства, которое я собрал, я смог настроить несколько дизельных двигателей. Косвенные методы регулировки дизелей подтвердили правильность регулировок, произведенных с помощью этого устройства.


Несомненно, устройство имеет свои плюсы и минусы и нуждается в доработке. Теперь я хочу использовать еще мощный светодиод и цифровую индикацию скорости двигателя, для этого устройство необходимо будет интегрировать с блоком обработки информации на базе микроконтроллера AVR (над которым я сейчас работаю), который будет определять Продолжительность светового сигнала будет мигать в зависимости от оборотов двигателя, что устранит размытость, которая была ранее доступна, а также с помощью цифрового индикатора будет отображаться частота вращения двигателя и, возможно, угол опережения впрыска топлива.

А пока я решил поделиться дизайном, который у меня есть на сегодня, в его нынешнем виде.

Александр Добрынин
балтийск
Калининградская область.

  • Как настроить зажигание с помощью стробоскопа?
  • Как работает стробоскоп зажигания?
  • Характеристики строба для установки зажигания
  • Регулировка зажигания стробоскопом

Владельцы автомобилей с солидным опытом знают ценность правильной установки угла опережения зажигания и надлежащего функционирования вакуумных и центробежных контроллеров времени. Если произвести неправильную настройку угла опережения зажигания (кстати, даже кажущееся минимальное отклонение в 2-3 градуса может сыграть значительную роль), это может стать причиной увеличения расхода топлива, потери мощности и перегрева агрегата мощность и даже сокращение срока его эксплуатации. Поэтому умение управлять и регулировать систему зажигания является очень ценным навыком для водителей, хотя эти процессы довольно сложны.

Если автовладелец все же решит осуществить эту операцию, первым инструментом, который ему пригодится, будет стробоскоп установки зажигания, призванный упростить вышеупомянутый процесс обслуживания системы.

Как работает стробоскоп для зажигания?

Это устройство работает по принципу стробоскопического эффекта, суть которого объясняется так: если объект, движущийся в темноте, освещен кратковременной яркой вспышкой, он будет визуально казаться застывшим в том положении, в котором произошла вспышка поймал.

Принцип действия этого устройства заключается в стробоскопическом эффекте, суть которого можно объяснить примерно так: если движущийся в темноте объект засветится яркой и одновременно короткой вспышкой, то он будет визуально начинают выглядеть застывшими именно в том месте, где его зафиксировала вспышка. Например, если вы осветите вспышками колесо, которое вращается с частотой, равной его частоте вращения, вы можете визуально запечатлеть его. В этом легко убедиться по местонахождению конкретного бренда.

Чтобы установить угол опережения зажигания, запустите двигатель на холостом ходу и используйте стробоскоп, чтобы осветить знаки, описанные выше. Один из них, называемый подвижным, находится на коленчатом валу, хотя может быть на шкиве привода генератора или маховике, а другой — на корпусе двигателя. Вспышки происходят одновременно с моментом искры в свече зажигания цилиндра.

Во время мигания должны быть видны оба знака. Кроме того, здесь действуют следующие условия: если метки расположены точно напротив друг друга, момент зажигания будет наиболее оптимальным, а если движущаяся метка смещена, положение механизма переключателя-дозатора должно быть правильным до тех пор, пока знаки совпадают.

Основным элементом стробоскопа является импульсная стробоскопическая лампа неинерционного типа. Этот механизм устроен таким образом, что вспышки возникают при появлении искры в свече зажигания первого цилиндра. Результатом этого будет расположение меток ГРМ вместе с другими элементами двигателя, которые вращаются синхронно с коленчатым валом, в результате включения стробоскопической лампой они кажутся неподвижными. Благодаря этому можно контролировать правильную установку времени запуска.

Из того, что было описано и сказано выше, уже было составлено представление об особенностях работы стробоскопа зажигания. Заодно поясним его устройство: после подключения кабелей к аккумулятору сработает преобразователь напряжения — симметричный мультивибратор. Начальное напряжение распределяется дальше от делителей на базе транзистора, которые начинают слегка открываться, но один из них всегда работает намного быстрее, чем другой.

А это влияет на поведение другого транзистора, который в результате закрывается, что объясняется приложением блокирующего напряжения от обмоток к его базе. Затем транзисторы начинают открываться один за другим, и это становится поводом для подключения той или иной обмотки трансформатора к аккумулятору по очереди. На данный момент во вторичных обмотках появляется напряжение прямоугольной формы и частотой около 800 Герц. Его величина прямо пропорциональна количеству витков в обмотке.

В момент возникновения прямой искры высоковольтный импульс первого цилиндра через конденсаторы и специальную свечу зажигания поступает на электроды, расположенные на строб-лампе, от распределительного гнезда. При этом энергия, накопленная конденсатором, преобразуется в свет за счет вспышки лампы. После разрядки конденсаторов лампа гаснет, но они получают заряд от резисторов до напряжения около 450 вольт. Таким образом, подготовка к следующей вспышке завершена.

Резисторы также служат для предотвращения короткого замыкания обмоток в момент мигания лампы. Задача диода — защитить транзистор преобразователя в случае подключения строба неправильной полярности. Благодаря разряднику получается необходимое импульсное напряжение высокого напряжения, чтобы избежать возгорания лампы. При этом ни расстояние, ни давление в камере сгорания, ни свечи зажигания не играют никакой роли. Именно разрядник гарантирует правильную работу стробоскопа даже при коротком замыкании электродов в свече зажигания.

Как видите, принцип работы, казалось бы, простого механизма довольно сложен. Но это никоим образом не означает, что его нельзя понять. Также важно понимать, как выставить зажигание стробоскопом и попробовать провести этот процесс самостоятельно.

Характеристики стробоскопа для установки зажигания

Стробоскоп обладает определенным набором функций, которые отличают его от других устройств, что делает его поистине уникальным и незаменимым. Среди уникальности, например, можно отметить следующее: источником питания стробоскопа могут быть собственные аккумуляторы и бортовая автомобильная сеть. Это автоматически приводит к вопросу, какой способ лучше — автономное питание или за счет автомобильной сети.

Скажем так, эта реальность не является абсолютно фундаментальной, но все же первый метод ограничивает вас от необходимости тянуть провода за устройством. Еще одна отличительная черта стробоскопа — это значение минимальной частоты излучаемых им вспышек.

Она должна быть похожа на скорость вращения коленчатого вала на полной скорости. Чаще всего встречаются стробоскопы с частотой 50 Гц.Как правило, стробоскоп долго не может работать, испуская вспышки, и это связано с особой конструкцией ламп. Часто он может нормально работать непрерывно не более десяти минут. Эти показатели указаны в инструкции к устройству. Во избежание непредвиденных ситуаций, стробоскоп и, прежде всего, его лампы должны находиться в состоянии покоя в течение равной продолжительности его работы за один сеанс.

Регулировка зажигания с помощью стробоскопа

Итак, если у вас есть этот уникальный инструмент для настройки зажигания, не стоит класть все это «на задний план», а пора приступить к проверке и регулировке зажигания. Каждый распределитель имеет две системы коррекции: центробежную и вакуумную. Во время работы силового агрегата момент зажигания непостоянен, на что влияет количество оборотов и нагрузка. Это необходимо для оптимального процесса сгорания топлива и оптимально означает высокую мощность и экономичность. Итак, приступим к нашей проверке. Идти.

1. Прогрейте двигатель и отрегулируйте холостой ход в нормальном или чуть ниже. Снимите всасывающий шланг, идущий от пылесоса распределителя к карбюратору. В этом режиме проверьте и отрегулируйте начальную установку угла опережения зажигания. Подробную информацию об этом можно найти в руководстве по эксплуатации автомобиля.

2. После увеличения оборотов мотора до двух тысяч нужно будет наблюдать увеличение угла натяжения примерно на семь градусов, если этого не происходит, значит проблема с центробежным регулятором. Основной причиной, зачастую, может быть заклинивание центробежного механизма, которое часто происходит из-за его окисления. Кроме того, часто происходит поломка пружины механизма.

3. Проверить работу вакуумного регулятора угла опережения зажигания будет сложнее из-за того, что его работа связана с работой карбюратора. Основным условием правильного функционирования вакуумного регулятора является отсутствие (на холостом ходу) разрежения в трубке, проходящей между пылесосом и карбюратором. Это должно происходить только при увеличении частоты вращения двигателя.

Своевременное появление вакуума в трубке проверяют кончиком язычка на конце трубки, который подсоединен к распределителю пылесоса. Если карбюратор не сможет обеспечить своевременное появление выхлопа в патрубке, вакуумный корректор просто не сможет нормально работать, даже если механизм распределителя полностью исправен.

При правильной работе карбюратора и своевременной выгрузке, соответственно, приступайте к проверке работоспособности самого пылесоса. Снова подсоедините вакуумный шланг к дозатору и зажгите знак стробоскопом. По мере увеличения оборотов выемка будет увеличиваться вдвое больше, чем раньше при отсоединенном шланге.

Общий угол опережения включает три значения: начальный угол опережения зажигания, дополнительное опережение, создаваемое центробежным регулятором, и дополнительное опережение от пылесоса. Может достигать 30 градусов. Все зависит от режима работы силового агрегата, его модели и характеристик распределителя.

Распределители зажигания имеют свои определенные заранее заданные рабочие характеристики. Точно определить их параметры и соответствие стандарту можно только на специальных стендах. В случае, если вы это делаете, вы можете только определить, работает та или иная схема или нет. Конечно, опытный профессионал может наглядно определить, насколько правильны характеристики работы дистрибьютора, и, если что-то случится, скорректировать их, но это не так просто и требует определенного опыта, накопленного за многие годы практики.

И последнее, что мы хотим сказать по этой теме. При выходе из строя одной или обеих систем коррекции угла опережения зажигания автомобиль значительно теряет в динамике разгона, могут появляться «провалы» и увеличиваться расход топлива.

Подписывайтесь на наши ленты в социальных сетях Facebook, ВКонтакте, Instagram, Twitter и Telegram — все самые интересные автомобильные события собраны 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 начальной опережения зажигания, а также для проверки работоспособности центробежных и вакуумных регуляторов опережения зажигания карбюраторных двигателей автомобилей.

1.2. Оригинальная и удобная форма стробоскопа несомненно заинтересует автомобилиста. В стробоскопе используется специальная лампа, позволяющая регулировать на безопасном расстоянии, длительность которой составляет 7 миллионов вспышек высокой интенсивности.

1.3. Покупка стробоскопа, не требующего специального обслуживания при эксплуатации, упростит обслуживание системы зажигания вашего автомобиля.

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

1.5. При покупке стробоскопа необходимо проверить сохранность пломбы, ее комплектность и убедиться, что гарантийный талон содержит: печать магазина, подпись продавца и дату продажи.

1.6. Стробоскоп работает с любой системой зажигания.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. Источником питания является бортовая электросеть автомобиля 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 составляет 50 Гц, что соответствует скорости вращения коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя 6000 об / мин.

2.4. Прерывистый режим работы:

10 минут — работа, 10 минут — перерыв.

2.5. Время работы строба в прерывистом режиме не менее 50 часов.

2.6. Стробоскоп обеспечивает наблюдение за контрольными отметками двигателя автомобиля с расстояния не менее 500 мм при отсутствии прямых солнечных лучей. Допускается задержка зажигания лампы до 30 секунд, что не является признаком брака.

2.7. Стробоскоп предназначен для работы при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 40 ° С.

2.8. Вес строба не более 0,7 кг.

2.9. Габаритные размеры стробоскопа не более 214,6×70,3×44,3 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) инструкция по эксплуатации — 1 шт.

3) единичная упаковка — 1 шт.

4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

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

4.1.1. Начинайте работать только после прочтения данного руководства.

4.1.2. Во время перебоев в работе шнур питания со знаком «+» должен быть отсоединен от аккумулятора.

4.1.3. Категорически запрещается прикасаться к движущимся частям автомобиля, освещенным стробоскопической лампой и явно неподвижным из-за стробоскопического эффекта.

5. УСТРОЙСТВО ИЗДЕЛИЯ

5.1. Корпус стробоскопа 1 (см. Рисунок) состоит из двух половин, закрепленных винтами, и края с двумя соединенными линзами для фокусировки светового потока лампы.

Кабель питания 5 и кабель 6 с датчиком 2. Кабель питания заканчивается двумя зажимами от корпуса строба. На зажиме клеммы 4 имеется знак полярности «+» или красная изоляция.

5.2. Основным элементом устройства является импульсная стробоскопическая лампа, которая мигает при появлении искры в свече зажигания первого цилиндра двигателя. В результате метки, нанесенные на маховик или другие вращающиеся части двигателя, жестко связанные с коленчатым валом, оказываются неподвижными при освещении стробоскопом (стробоскопический эффект).

Это позволяет наблюдать смещение между моментом зажигания и моментом, когда поршень выходит за верхнюю мертвую точку, т.е.значение угла опережения зажигания во всех режимах работы двигателя, проверять правильность установки угла опережения зажигания, проверять работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов угла опережения зажигания.

Сам строб не влияет на наблюдаемое значение момента зажигания.

Датчик состоит из двух частей. Конструкция сенсора постоянно совершенствуется. Все изменения в дизайне не влияют на качество товара.

6. ПОДГОТОВКА АВТОМОБИЛЯ К ОСМОТРУ

6.1. Проверить и при необходимости отрегулировать расстояние между контактами переключателя. Проверьте заводскую маркировку крепления системы зажигания.

Очистите отметки и знаки белой краской или мелом, чтобы сделать их более заметными. Например, для некоторых транспортных средств положение подвижной и фиксированной разметки и их характеристики показаны в таблице 2 .

Прогрейте двигатель и отрегулируйте холостой ход, выставив минимально возможный, стабильный.

«Жигули»
модели 2101-2107

«Жигули»
модели 2108-2112

На шкиве
коленчатый вал

Три подписки
крышка привода газораспределительного механизма соответствует углу опережения
10,5,0 градусов

Искра в первую
цилиндр должен находиться в момент совмещения подвижных меток и 2-й фиксированной метки,
что соответствует 5-7 градусам опережения

ВМТ и МЗ на шкиве коленчатого вала

Штырь,
запрессован в крышку ГРМ

Искра в первую
баллон должен быть на момент совмещения МЗ с наконечником
штырь

VMT и
МЗ на маховике

Кончик булавки
на картере сцепления

Искра
в первом цилиндре должна быть на момент центровки штифта точка MZ

VMT и
МЗ на шкив коленвала

Выступ на маслозаливной горловине или отметки (1 или 2) на крышке
распределительные устройства

Искра в первую
баллон должен быть на момент совмещения МЗ с выступом на шейке
или отметка на крышке редуктора (с двумя отметками — только с отметкой А)

Один или два
отверстия в краю шкива коленчатого вала

Штифт, запрессованный
в крышке ГРМ

Искра в первую
цилиндр должен быть во время выравнивания первого шкива по направлению вращения
отверстия с установочным штифтом

7. ПОДГОТОВКА ПРИБОРА К РАБОТЕ

7.1. Осмотрите кабель питания, кабель датчика снаружи и убедитесь, что изоляция не повреждена.

7.2. Протрите линзу стробоскопа мягкой сухой тканью (желательно фланелевой).

7.3. Чтобы обеспечить соблюдение контрольных отметок, рекомендуется пометить их мелом.

7.4. Установите датчик 2 (см. Рисунок) на высоковольтный провод, идущий к свече зажигания первого цилиндра, как можно ближе к свече зажигания.

7.5. Подключите провод стробоскопа клеммой 4, отмеченной знаком «+» (см. Рисунок), к клемме «+» аккумуляторной батареи.

7.6. Подключите провод стробоскопа клеммой 3 (см. Рисунок) к клемме «-» аккумулятора или дополнительного оборудования.

ВНИМАНИЕ! Недопустимо подключение стробоскопа к бортовой сети автомобиля, а также к другим источникам питания, которые из-за неисправного регулятора напряжения имеют напряжение более 15 В. 10 минут.

8. ПОРЯДОК РАБОТЫ

8.1. Проверка начальной установки угла опережения зажигания и работы контроллеров опережения зажигания должна производиться при прогретом двигателе в следующей последовательности:

8.1.1. Отсоедините шланг вакуумного регулятора от переключателя распределителя (далее «распределитель»).

8.1.2. Подключите стробоскоп в соответствии с разделом 7 данного руководства.

8.1.3. Проверьте правильность начальной установки угла опережения зажигания. Для этого запустите двигатель и на холостом ходу осветите метки совмещения стробоскопом. При правильной настройке зажигания и стабильной работе двигателя движущаяся метка совмещения (она будет казаться неподвижной из-за стробирования) будет совпадать с фиксированной меткой совмещения. Если отметки не совпадают, заглушите двигатель, ослабьте винт (или гайку) кронштейна крепления распределителя, поверните корпус распределителя влево или вправо на необходимую величину, повторите проверку. Если отметки совпадают, закрепите распределитель корпуса.

Если при проверке положение подвижной метки в свете строба нестабильно, это может быть вызвано чрезмерным износом деталей трансмиссии распределителя, втулками карданного вала, заклиниванием рычага прерывателя на оси.

8.1.4. Проверить работу центробежного регулятора угла опережения зажигания. Для этого необходимо постепенно увеличивать скорость вращения коленчатого вала и следить за положением знаков, подсвечиваемых стробоскопом. Когда центробежный регулятор работает правильно, движущаяся метка должна плавно перемещаться от фиксированной в направлении увеличения момента зажигания. Если регулятор неисправен, смещение отметки будет отсутствовать или рывками.

В этом случае распределитель необходимо отремонтировать или заменить на поддающийся ремонту.

8.1.5. Проверка работы вакуумного регулятора угла опережения зажигания. Для этого установите скорость двигателя, соответствующую максимальной настройке отжима, и, наблюдая за положением выемок, подсоедините трубку регулятора вакуума.

В случае работоспособности последнего подвижный знак должен отклоняться в сторону, противоположную вращению. Если отметка остается на том же месте, проверьте вакуумную капсулу клапана и контур трубок. Возможными причинами неисправности могут быть неплотные соединения или забитые трубы.

Примечание. Первоначальная установка угла опережения зажигания, производимая с помощью строба на холостом ходу, отключенного регулятора вакуума и работающего центробежного регулятора, должна практически совпадать с установкой угла опережения зажигания, выполняемой на двигателе на холостом ходу с помощью сигнальной лампы. Если при настройке с помощью строба это условие не выполняется и двигатель не работает удовлетворительно после настройки, распределитель переключателя имеет дефекты, чаще всего неправильную характеристику центробежного регулятора.

Примечание. При смене полярности подключения строб не будет работать, смена его полярности не приводит к поломке. При наличии дефектов в системе зажигания, которые приводят к снижению высокого напряжения на свечах зажигания (трещины в изоляции, утечки из-за грязи, нагар на свечах зажигания и т.д.), Стробоскоп может не давать вспышек или давать им промежутки из-за недостаточного напряжения зажигания на импульсных электродах ламп. Конструкция сенсора постоянно совершенствуется, что не влияет на качество строба.

Стробоскоп | izi.TRAVEL

Нажмите на кнопку внизу справа на экспонате, чтобы его включить. Сколько клеток и сколько попугаев вы теперь видите?(Если стробоскоп уже работает, хорошенько поморгайте, чтобы разглядеть настоящее количество и положение попугаев и клеток)

Человеческий глаз способен воспринимать до 24 отдельных кадров в секунду. В то же время наше зрение инерционно. Это значит, что после того как мы увидели какую-нибудь картинку, она еще некоторое время маячит перед нашими глазами (где именно – на сетчатке или в мозге – ученые до сих пор спорят). Поэтому если показывать картинки достаточно часто, то они будут сливаться. Это явление называется стробоскопическим эффектом. Именно этот эффект позволяет нам воспринимать кино не как очень быстрое слайд шоу со скоростью 24 снимка в секунду, а как непрерывное зрелище.
Стробоскоп – это прибор, который позволяет быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы. У нашего экспоната можно регулировать частоту таких световых импульсов, вращая выключатель внизу справа. Чем чаще мы видим вспышки, тем больше картинок сливается и тем больше попугаев мы видим.
Удивительно, но первые стробоскопы появились уже в 1830х годах. Тогда они использовались в качестве игрушек (при их помощи можно было смотреть первые мультфильмы, у нас в музее вы можете найти экспонаты демонстрирующие принцип работы первых стробоскопов, связанных как раз с мультфильмами). Сейчас стробоскопы активнее всего используется на дискотеках, но есть у них и другое применение. Так стробоскопы используют для диагностики заболеваний голосовых связок и для определения мгновенных скоростей у быстро вращающихся предметов.
С работой стробоскопа связан еще один эффект. Он называется эффект Алясинга. Заключается он в следующем. Каждая вспышка света выхватывает только одно определенное положение попугаев и клеток при вращении диска. Поэтому можно подобрать такую частоту вспышек, чтобы попугаи всегда высвечивались в одном и том же положении. В этом случае может возникнуть иллюзия того, что диск не вращается и попугаи сидят на одном и том же месте. Хотя на самом деле и диск, и попугаи на нем естественно двигаются.

Использование стробоскопа для регулировки холостого хода автомобиля

06.04.2018

Стробоскоп СТ-02 НПП Орион используется  для определения угла опережения зажигания, а именно для его измерения и правильности установки. Подходит для бензиновых двигателей, имеет тахометр и вольтметр.

Применяется как на карбюраторных, так и на инжекторных моторах. Мониторинг функционирования главных узлов машины, один из важнейших параметров при определении проблем и ремонте. При неправильной установке зажигания расход топлива увеличивается. Поэтому очень важно вовремя проверить угол опережения зажигания. Настройка зажигания очень проста. Установка происходит «крокодилами» а аккумуляторной батарее.

Дополнительно стробоскоп способен применяться как вольтметр, а это поможет быстро определить напряжение в электрической сети машины. И, наконец, для того, чтобы установить частоту вращения коленчатого вала можно переключить прибор в режим тахометра. Количество цилиндров на автомобиле Вы определите нажав на угол дисплея прибора.

Содержание работы, чрезвычайно просто. Требуется совсем немного времени на диагностику, нажав на курок СТ-02 или коснувшись к нужным элементам углом дисплея.
Не нужно беспокоиться, что разобраться в работе прибора это не в Ваших силах. В комплекте (стробоскоп+тахометр) имеется пошаговое руководство по применению и понятными изображениями.

Большим достоинством стробоскопа СТ-2 является то, что он измеряет и показывает обороты коленчатого вала двухтактных и двух-восьми цилиндровых четырёхтактных двигателей. Имеет варианты  соответствия числа импульсов зажигания на оборот.

Кроме того,  как и все автомобильные стробоскопы определяет и находит уоз (угол опережения зажигания). Диагностирует автомобили с  разным количеством цилиндров. Отличительными чертами СТ-02 являются: направленный  луч высокой яркости, четырехразрядный светодиодный индикатор и синхронизация лампы-вспышки. Питается от аккумулятора автомобиля.

К техническим характеристикам можно отнести:
— сила питания 10-16 В, 
— потребление электроэнергии при свечении 450 мА
— потребление электроэнергии в режиме отдыха 150 мА
— разница температур работы от -25 до +60 градусов
— масштаб измерений оборотов от 500 до 6000 в минуту
— вес всего 300 г
— провода 1,5 м

Гарантийный срок эксплуатации составляет 12 месяцев. В случае поломки с течение гарантийного срока предприятие-производитель выполняет ремонт если эксплуатация проходила согласно рекомендациям.

Помимо автомобилей стробоскоп просто необходим для диагностики на небольших моторах. Система зажигания в них – небольшая коробочка, работоспособность которой без стробоскопа не испытать. А обороты требуется знать и при настройке карбюратора, бензопилы, например. Для подбора гребного винта лодочных моторов так же подходит данное устройство.

Учитывая вышесказанное, можно подытожить – используя прибор СТ-02 НПП Орион реально получить продукт, способный отвечать требованиям автолюбителей по диагностике корректности установки момента впрыска топлива в бензиновых двигателях.


Что такое стробоскоп? — Тахометр стробоскопа и принцип его работы

Что такое стробоскоп?

Стробоскоп или стробоскоп — это инструмент, работающий с феноменом стробоскопического эффекта. Он создает эффект остановки движения вращающегося объекта, мигая на нем светом высокой интенсивности. Этот вид неподвижного движущегося объекта можно использовать для изучения вращающихся, колеблющихся или вибрирующих объектов.

Следовательно, стробоскопический инструмент может использоваться для измерения скорости вращения или вращательного движения или угловой скорости (об / мин) двигателя или любого вращающегося объекта.Угловые скорости от 600 до 20000 об / мин могут быть измерены с помощью тахометра стробоскопа. В тахометре стробоскопа используется мигающий свет переменной частоты, называемый строботроном.


Стробоскоп Тахометр:

Стробоскоп или стробоскопический тахометр также называют стробоскопом-фонариком, который используется для измерения угловой скорости или скорости вращения стробоскопическим методом. Он состоит из мигающей лампы переменной частоты, с помощью которой можно регулировать частоту мигания света стробоскопа.Генератор переменной частоты используется для управления частотой мигания света. Регулируя частоту генератора, можно измерить угловую скорость. Ниже показано измерение скорости вращения с помощью стробоскопического метода.

Для измерения угловой скорости вала или любого вращающегося тела. Диск с отличительными знаками установлен на вращающийся вал, угловая скорость которого должна быть измерена. Стробоскоп снабжен газоразрядной неоновой лампой.Стробоскоп настроен так, что свет мигает прямо на референтных метках.

Частота этих миганий варьируется и регулируется с помощью ручки регулировки частоты до тех пор, пока контрольные метки на диске не станут неподвижными. Это происходит, когда частота мигающей лампы равна скорости вращения контрольных меток на диске и, следовательно, на валу. Таким образом, частота мигания стробоскопа дает угловую скорость или скорость при калибровке по скорости.

Строботрон:

Строботрон — устройство, которое используется в качестве источника мигающего света в стробоскопическом методе измерения угловой скорости. Строботрон — это газоразрядная трубка с горячим катодом, состоящая из двух электродов (катод и анод) и двух сеток (внутренняя и внешняя). Проводимость в газоразрядной трубке начинается, когда потенциал внутренней сетки меньше или потенциал внешней сетки больше определенного значения. Затем, чтобы остановить проводимость, потенциал анода должен быть равен нулю.

Генератор переменной частоты является частью схемы строботрона и подключен к газоразрядной трубке, как показано на рисунке выше. Генератор подает сигнал, который отвечает за мигание света. Когда строботрон (газовая трубка) получает колебательный сигнал от генератора, ионизированная трубка начинает мигать. Из-за процесса мигания конденсатор C разряжается. Чтобы снова зарядиться, конденсатор C потребляет большой ток. Это приводит к высокому падению напряжения на резисторе R, что, в свою очередь, приводит к уменьшению потенциала анода.

Снижение потенциала анода останавливает ионизацию газа в газоразрядной трубке и, следовательно, мигание света также прекращается. Мигание света начинается снова, когда он получает следующий импульс от генератора. Изменяя частоту генератора (т. Е. Колебательного сигнала), можно изменять частоту мигания света и, таким образом, управлять.


Преимущества тахометра стробоскопа:

  • В этом методе угловая скорость может быть измерена без физического контакта с валом i.е., не создавая нагрузки на вал.
  • Этот метод лучше всего подходит для случаев, когда физический контакт с вращающимся валом невозможен.

Недостатки тахометра стробоскопа:

  • Трудно измерить угловую скорость, если доступный свет в окружающей среде или окружающий свет превышает определенный уровень.
  • На точность измерений влияет, если частота генератора не стабилизируется для получения фиксированной частоты.

Стробоскоп

Стробоскоп также известен как стробоскоп. Стробоскоп — это испытательное оборудование, которое используется для того, чтобы циклически вращающийся объект казался медленно движущимся или неподвижным. Другими словами, мы можем сказать, что стробоскоп — это устройство для мониторинга и измерения, которое использует стробоскопические эффекты для наблюдения быстрых периодических движений.

Стробоскоп имеет различные применения, например:
  • Он используется для измерения частот колебаний механических и электронных систем
  • Он используется для измерения резонансных частот
  • Используется для изучения колебаний различных тел.
  • Используется для визуального контроля быстро движущихся частей машин.

Принцип работы :

В стробоскопе используется лампа-вспышка, которая приводится в действие электронным генератором. В качестве импульсной лампы обычно используется ксеноновая лампа, хотя иногда также используются светодиоды. Генератор запускает лампу с постоянной частотой вспышки. Частота вспышек может варьироваться от нескольких раз в секунду до тысяч раз в секунду. Лампа-вспышка также состоит из отражателя, который увеличивает ее яркость и делает вспышку более направленной.

Доступны два основных типа стробоскопов:

  • Стробоскоп общего назначения — используется для развлечений
  • Научный стробоскоп — используется для научных или экспериментальных целей.

Модели для развлечений / вечеринок ограничены по скорости и имеют невысокую стоимость. Частота вспышки для развлекательных стробоскопов обычно ограничена, поскольку было обнаружено, что вспышки с определенной частотой могут вызывать эпилептические припадки у некоторых людей.У них могут быть некоторые дополнительные функции, такие как многоцветные огни (которые мигают последовательно). У научных моделей нет таких ограничений скорости. Они должны уметь фиксировать высокоскоростные периодические движения.

Стробоскопы для научных и профессиональных целей также могут иметь несколько входов для внешнего запуска. Внешний триггер имеет приоритет над внутренним генератором. С помощью этих внешних триггерных входов можно легко синхронизировать стробоскоп с движущимся оборудованием и замедлить его движение для экспериментов / исследований.

Стробоскоп: введение | IOPSpark

Прогрессивная волна

Свет, звук и волны

Стробоскоп: введение

Практическая деятельность за 14–16

Класс практический

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

Аппаратура и материалы

Примечания по охране труда и технике безопасности

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 фотоиндуцированной 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 таком случае студенту можно предложить 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 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
  1. Начните с медленного поворота руки по большому вертикальному кругу.
  2. 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.
  3. Затем говорите «сейчас» каждые два оборота, чтобы они видели то же самое, но реже.
  4. Наконец, говорите «сейчас» каждые пол-оборота, чтобы они увидели вашу руку в двух положениях.
  5. Вы можете найти частоту вращения из максимального количества оборотов стробоскопа в секунду, которые показывают вашу руку, застывшую только в одном положении; больше позиций, и стробоскоп вращается слишком быстро.
  6. Подведем итог: правильная скорость вращения — это максимальная скорость, при которой объект «останавливается». Тогда 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
  1. Используйте двигатель для вращения черного диска, нарисованного белой стрелкой, со скоростью 25–30 оборотов в секунду.
  2. Учащиеся должны уметь вращать 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
  1. Затемните комнату и используйте лампу с очень яркой маленькой нитью, чтобы осветить приводной диск.
  2. Установите собирающую линзу, чтобы сформировать реальное изображение нити накала лампы на диске стробоскопа.
  3. Теперь поверните диск стробоскопа так, чтобы на вращающемся диске мигал свет с частотой, которая «останавливает» движение стрелки.
  4. Здесь показан альтернативный метод вращения стробоскопа перед глазом.
Студенты измеряют частоту в сети с помощью ксенонового стробоскопа
  1. Установите большую неоновую лампу на сеть переменного тока. Проделайте этот эксперимент при дневном свете, чтобы лампа была видна даже тогда, когда неонового свечения нет.
  2. 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.
  • Во время измерения 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, 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 вперед на одно место 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 отметок соответствует следующему правилу:
Частота / об / мин * 60 (секунда в минуту) = количество отметок
Таким образом, для 33 1/3 об / мин количество отметок для 100 Гц и 120 Гц составляет:
100 / 33⅓ * 60 = 180
120 / 33⅓ * 60 = 216

Жизнь не так хороша при 45 оборотах в минуту:
100/45 * 60 = 133.33 (упс) — округление до 133 дает скорость 45,11 об / мин.
120/45 * 60 = 160
. Это показывает, что лучше использовать маркировку 120 Гц и свет «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: это, вероятно, кольцо с наибольшим числом
Подсчитайте число вокруг четверти круга.
Должно быть 45 отметок для «50 Гц», составляющих полный круг из 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

Стробоскоп | определение и использование

Стробоскоп, также известный как стробоскоп, — это инструмент, используемый для придания циклически движущегося объекта вид медленно движущегося или неподвижного.Он состоит либо из вращающегося диска с прорезями или отверстиями, либо из лампы, такой как импульсная лампа, которая производит короткие повторяющиеся вспышки света. Обычно скорость стробоскопа регулируется на разные частоты. Когда вращающийся или вибрирующий объект наблюдается с помощью стробоскопа на его частоте вибрации (или частично ее), он кажется неподвижным. Таким образом, стробоскопы также используются для измерения частоты.

Принцип используется для изучения вращающихся, совершающих возвратно-поступательное движение, колеблющихся или вибрирующих объектов.Части машин и вибрирующая струна являются типичными примерами. Стробоскоп, используемый для установки момента зажигания двигателей внутреннего сгорания, называется индикатором времени.

В своей простейшей механической форме стробоскоп может представлять собой вращающийся цилиндр (или чашу с приподнятым краем) с равномерно расположенными отверстиями или прорезями, расположенными на линии прямой видимости между наблюдателем и движущимся объектом. Наблюдатель одновременно смотрит через отверстия / щели на ближней и дальней стороне, при этом щели / отверстия движутся в противоположных направлениях.Когда отверстия / прорези выровнены на противоположных сторонах, объект становится видимым для наблюдателя.

В качестве альтернативы, одно подвижное отверстие или паз можно использовать с фиксированным / неподвижным отверстием или пазом. Стационарное отверстие или прорезь ограничивает свет до единственного пути просмотра и уменьшает блики от света, проходящего через другие части движущегося отверстия / прорези.

Просмотр через одну линию отверстий / щелей не работает, поскольку кажется, что отверстия / щели просто проходят по объекту без стробоскопического эффекта.

Скорость вращения регулируется так, чтобы она синхронизировалась с движением наблюдаемой системы, которая, кажется, замедляется и останавливается. Иллюзия вызвана временным наложением спектров, широко известным как стробоскопический эффект.

Электронный

В электронных версиях перфорированный диск заменен лампой, способной испускать короткие и быстрые вспышки света. Обычно используются газоразрядные или твердотельные лампы, поскольку они способны испускать свет почти мгновенно при подаче питания и так же быстро гаснуть при отключении питания.

Для сравнения, лампы накаливания имеют короткий прогрев при включении, а затем период охлаждения при отключении питания. Эти задержки приводят к смазыванию и размытию деталей частично освещенных объектов во время периодов разогрева и охлаждения. В большинстве случаев лампы накаливания слишком медленные для четких стробоскопических эффектов. Тем не менее, при работе от источника переменного тока они в большинстве случаев достаточно быстрые, чтобы вызывать слышимый гул (с удвоенной частотой сети) при оптическом воспроизведении звука, например, при проецировании пленки.

Частота вспышки регулируется так, чтобы она была равна или составляла часть циклической скорости объекта, в этот момент объект виден либо неподвижным, либо медленно движется назад или вперед, в зависимости от частоты вспышки. .

Неоновые лампы или светодиоды обычно используются для стробоскопов низкой интенсивности. Неоновые лампы были более распространены до появления твердотельной электроники, но их заменяют светодиоды в большинстве стробоскопов низкой интенсивности.

Ксеноновые лампы-вспышки используются для стробоскопов средней и высокой интенсивности. Достаточно быстрое или яркое мигание может потребовать активного охлаждения, такого как принудительное воздушное или водяное охлаждение, чтобы предотвратить плавление ксеноновой лампы-вспышки.

Приложения

Стробоскопы играют важную роль в изучении нагрузок на машины в движении, а также во многих других формах исследований. Яркие стробоскопы способны подавлять окружающее освещение и делать эффект покадровой анимации очевидным без необходимости работы в темных условиях окружающей среды.

Они также используются как измерительные приборы для определения циклической скорости. В качестве индикатора времени они используются для установки угла опережения зажигания двигателей внутреннего сгорания.

В медицине стробоскопы используются для просмотра голосовых связок с целью диагностики состояний, вызвавших дисфонию (охриплость голоса). Пациент мычит или говорит в микрофон, который, в свою очередь, активирует стробоскоп на той же или немного другой частоте. Источник света и камера устанавливаются эндоскопически.

Еще одно применение стробоскопа можно увидеть на многих проигрывателях граммофонов. Край диска имеет отметки с определенными интервалами, поэтому при просмотре при флуоресцентном освещении с питанием от сети и при условии, что диск вращается с правильной скоростью, отметки кажутся неподвижными. Это не будет хорошо работать при освещении лампами накаливания, поскольку лампы накаливания не сильно мигают. По этой причине некоторые проигрыватели имеют неоновую лампочку или светодиод рядом с пластиной. Светодиод должен управляться однополупериодным выпрямителем от сетевого трансформатора или генератором.

Мигающие стробоскопы также приспособлены для использования в поп-музыке, в качестве светового эффекта для дискотек и ночных клубов, где они создают впечатление танца в замедленной съемке. Частота стробирования этих устройств обычно не очень точная или очень высокая, потому что развлекательное приложение обычно не требует высокой производительности.

Другие эффекты

Быстрое мигание может создать иллюзию того, что белый свет окрашен в цвет, известный как цвет Фехнера. В определенных пределах видимый цвет можно контролировать с помощью частоты вспышки, но это иллюзия, созданная в уме наблюдателя, а не реальный цвет.Эффект демонстрирует верх Benham.

Стробоскопы

Как работают стробоскопы

Большинство из нас знакомы со стробоскопами. Либо в качестве обычного освещения для вечеринок, либо для точной регулировки скорости классического проигрывателя. Или мы вспоминаем якобы вращающиеся назад колеса при съемках чего-то вроде мотоциклов. Но как на самом деле работает это интересное явление?

Функция всех стробоскопов восходит к открытию англичанина Питера Марка Роже в 18 веке.Он наблюдал за колесами экипажа через частокол и был поражен сюрреалистическим изображением спиц. Вместо штакетника можно также использовать устройство, которое излучает вспышки света с очень регулярными интервалами, что означает, что в темноте движения выглядят прерывистыми, как серия неподвижных изображений.

Человеческий глаз приспосабливается к яркости, создаваемой этими вспышками света, и воспринимает только освещенные изображения. Если частота вспышек (= количество вспышек в минуту, сокращенно «FPM» / или как количество вспышек в секунду, тогда «FPS» или Гц) синхронизирована с частотой движения, мы видим неподвижное изображение.Если частота вспышек и частота движения немного отличаются друг от друга, движение можно значительно замедлить и полностью наблюдать.

Эти два варианта также представляют собой преобладающие профессиональные приложения:

1. Бесконтактное измерение скорости. Это стало возможным, если изменить описанное выше в обратном порядке: если движение, освещенное стробоскопическими вспышками, «заморожено», частота вспышек, отображаемая на стробоскопе, точно соответствует частоте движения.

2.Для наблюдения за быстрыми процессами они «мигают» с несколько другой частотой. Теперь движение замедлено на глазах у зрителя.

Все стробоскопические приложения имеют одну общую черту: настоящий измерительный инструмент — это человеческий глаз. Стробоскопические вспышки «всего лишь» создают условия освещения, позволяющие человеческому глазу выполнять свою измерительную задачу. Этот факт также является важным преимуществом: ни одна автоматическая система контроля не адаптируется так быстро и без ошибок к изменяющимся условиям окружающей среды и / или задачам.

Стробоскоп — Machprinciple.com

Вы когда-нибудь пытались измерить скорость вращения вашего вентилятора? Нет! Знаете ли вы, как можно измерить скорость вращения вентилятора или какой тип инструмента можно использовать для измерения скорости вращения? Нет!

Существует инструмент под названием стробоскоп , который может использоваться для измерения скорости вращения вентилятора, пропеллера или частоты вибрирующего объекта. Стробоскоп может мигать светом с разной частотой.Итак, если мы мигаем светом на вращающийся объект и изменяем частоту вспышки, тогда, если частота вращающегося объекта кратна частоте вспышки, объект будет казаться неподвижным. Этот принцип используется для измерения частоты различных вращающихся объектов, таких как скорость пропеллера в аэрокосмической технике.

Есть два вида стробоскопов:

1) Механический

В своей простейшей механической форме — вращающийся цилиндр (или чаша с приподнятым краем) с равномерно расположенными отверстиями или прорезями, расположенными на линии прямой видимости между наблюдателем и движущимся объектом.Наблюдатель одновременно смотрит через отверстия / щели на ближней и дальней стороне, при этом щели / отверстия движутся в противоположных направлениях. Когда отверстия / прорези выровнены на противоположных сторонах, объект становится видимым для наблюдателя.

В качестве альтернативы, одно подвижное отверстие или прорезь можно использовать с фиксированным / неподвижным отверстием или прорезью. Стационарное отверстие или прорезь ограничивает свет до единственного пути просмотра и уменьшает блики от света, проходящего через другие части движущегося отверстия / прорези.

Просмотр через одну линию отверстий / щелей не работает, поскольку кажется, что отверстия / щели просто проходят по объекту без эффекта стробоскопа.

Скорость вращения регулируется так, чтобы она синхронизировалась с движением наблюдаемой системы, которая, кажется, замедляется и останавливается.

2) Электрооборудование

В электронных версиях перфорированный диск заменен лампой, способной испускать короткие и быстрые вспышки света. Обычно используются газоразрядные или твердотельные лампы, поскольку они способны испускать свет почти мгновенно при подаче питания и так же быстро гаснуть при отключении питания.

Для сравнения, лампы накаливания имеют короткий прогрев при включении, а затем период охлаждения при отключении питания. Эти задержки приводят к смазыванию и размытию деталей частично освещенных объектов во время периодов разогрева и охлаждения.

Частота вспышки регулируется так, чтобы она была равна или составляла часть циклической скорости объекта, в этот момент объект виден либо неподвижным, либо медленно движущимся назад или вперед, в зависимости от частоты вспышки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *