Стробоскоп с тахометром своими руками
В общем, вещь крайне полезная, и в среде любителей пользуется спросом и авторитетом. Принцип работы стробоскопа для зажигания основан на специфическом свойстве человеческого зрения суммировать в одну картинку серию мгновенных картинок. В основе любого подобного устройства используется импульсная малоинерционная лампа.
По команде небольшой управляющей схемы лампа вспыхивает с определенной, но очень точной частотой. Если в темноте освещать, например, вращающийся диск с нанесенной белой риской, то благодаря упомянутому эффекту мы будем видеть застывший диск с неподвижной риской. Если диск вращается неравномерно, то в наших глазах риска будет смещаться.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ СТРОБОСКОПОМ ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ
При выставлении угла ОЗ прибором направляют вспышки лампы или светодиода на шкив коленвала с риской ВМТ и отмечают ее смещение относительно меток на приливе рядом со шкивом. В качестве индикатора сигнала для зажигания лампы применяют емкостной датчик на бронепроводе первой свечки.
Видя реальное положение метки на шкиве относительно контрольной точки, с помощью стробоскопа выполняют установку угла опережения зажигания. На работающем двигателе просто своими руками доворачивают трамблер влево-вправо, пока не увидят совмещения метки на шкиве с точкой выставления необходимого угла.
КОНСТРУКЦИИ САМОДЕЛЬНОГО СТРОБОСКОПА ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ
Сейчас на рынке можно купить немало полезного для настройки и регулировки мотора, но принципиальных преимуществ красивые «игрушки» перед самоделками не имеют, стоят дороже и ломаются чаще. Значительно проще и дешевле изготовить схему стробоскопа для установки зажигания своими руками. Требуется совсем немного терпения, паяльник и с десяток деталей.
СТРОБОСКОП ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ ИЗ ДВУХ ТРАНЗИСТОРОВ
Себестоимость подобной модели стробоскопа обойдется вам в пять сотен рублей, а используемая элементная база состоит из:
пары КТ315 – самых распространенных советских транзисторов, которые легко отыскать в любой электронной игрушке;
с десяток маломощных резисторов различного номинала, КУ112А;
пару конденсаторов, один электролит на 47 мкФ, второй обычный, на 47 «пикушек»;
диод серии КД
с десяток светодиодов, лучше фонарных.
Также для подключения стробоскопа для зажигания своими руками понадобится медный провод, пара метров двужильного с зажимами.
Собираем конструкцию стробоскопа своими руками согласно раскладке схемы, можно даже навесным монтажом, но лучше на подготовленной плате. Особых премудростей в установке и подключении при налаживании УОЗ нет, поэтому при аккуратной пайке должно все заработать с первого толчка.
Можно провести проверку схемы. После подачи напряжения с аккумулятора замыкаем вывод с медным контактом для «броника» с плюсовой клеммой. Если релюха зажужжит – схема в порядке.
Подбором емкости электролита можно установить длительность горения светодиода, но лучше использовать рекомендованные номиналы. При слишком большой и яркой вспышке установить правильно угол не всегда удобно, потому как изображение меток слегка смазывается. Поэтому оптимальной будет емкость чуть менее рекомендованных 47 мкФ.
Важно!
Если у вас есть опыт работы со стробоскопом для установки зажигания, схему можно спаять прямо на автомобиле с выводом фонарика и установкой выключателя в удобном месте, в противном случае – лучше не рискуйте.
Подключение и установка стробоскопа-самоделки своими руками сводится к подаче питания от аккумулятора на контакты платы и закреплению медной жилы поверх высоковольтного «броневика» первой свечи. Не забудьте проверить полярность питания перед включением стробоскопа.
Схема проста и надежна, но насколько выдаваемые стробоскопом вспышки обладают точными временными характеристиками, зависит от многих факторов, в том числе от качества сборки и правильности установки схемы.
ВАРИАНТ СТРОБОСКОПА С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
Если работа с радиодеталями не вызывает у вас раздражения и есть навык, можно попробовать изготовить и установить более сложный вариант стробоскопа. Схема использует сборку NE555, благодаря чему скважность импульса значительно лучше. Большинство аналогичных конструкций и схем используют КР1006ВИ1 с кучей дополнительной навески. В результате установка стробоскопа для зажигания получается дороже, хотя потенциально может использоваться для дополнительной настройки параметров регулятора. Если вам нужен надежный стробоскоп с точными и стабильными характеристиками – лучше использовать схему с NE555.
Совет!
Работать с пайкой контактов микросхемы следует заземленным паяльником.
При более-менее точном соблюдении параметров деталей схема установки должна заработать сразу. Иногда требуется подстройка чувствительности схемы к разряду в бронепроводе. Для этого применяем переменное сопротивление №3.
Если есть задумка оформить схему стробоскопа в виде «фирменного» прибора с коробкой и фонарем, можно вместо медного отрезка проволоки, накручиваемого на высоковольтный «броник», дополнительно изготовить и установить медный зажим-прищепку с припаянным контактом.
В схеме стробоскопа выполнена установка светодиодов 5023VWC-M-15-cd в количестве 8 шт. Для ключа можно применить практически любой силовой биполярный транзистор.
Практика показала высокую эффективность подобных устройств, их живучесть и возможность установки даже при отсутствии навыков и квалификации. Купить равноценный экземпляр стробоскопа в любом случае будет дороже, и еще неизвестно, сколько он проработает.
Для точной установки зажигания на двигателе необходимо использовать специальные приборы – стробоскопы. Их можно приобрести в автомагазинах или изготовить своими руками. Во втором случае вы сэкономите приличную сумму и сделаете наиболее подходящее устройство для вашей модели авто.
Особенности заводских стробоскопов и принцип их работы
Точно отрегулировать зажигание без использования стробоскопа довольно сложно. Такой прибор существенно ускоряет процесс настройки, лампа сигнализирует о появлении искры, что позволяет правильно установить угол опережения зажигания. Несмотря на то, что заводские приборы работают эффективно и точно, многие автолюбители не спешат их покупать. Главным сдерживающим фактором можно назвать высокую цену стробоскопов. В большинстве моделей используется дорогостоящая газоразрядная лампа, её замена приравнивается к покупке нового прибора.
Само устройство можно сделать своими руками, используя простые и доступные материалы. Существует несколько хороших схем изготовления, которые помогут сэкономить на покупке заводских аналогов. Для примера, можно ознакомиться с ценами на самые популярные стробоскопы, которые есть в продаже:
Самодельные приборы делаются из фонариков, светодиодов или лазерной указки. При низкой себестоимости (около 500 рублей) прибор будет работать не менее надёжно и эффективно.
Инструкция по изготовлению прибора для установки зажигания
Простой способ
В сети есть много разных схем, практически все из них легко собираются и не требуют больших затрат на материалы. Рассмотрим одну из наиболее популярных схем создания стробоскопа в домашних условиях. Из деталей нам понадобится:
- транзистор КТ315;
- тиристор КУ112А, резисторы на 0,125 Вт;
- любой фонарик на диодах (диодов должно 6 или больше);
- конденсаторы C1;
- низкочастотный диод V2;
- реле с индексом RWH-SH-112D;
- шнур питания длиною 1 метр;
- специальные зажимы;
- медный провод около 10 см.
Все детали можно приобрести на радиорынке или в специализированном магазине. В качестве корпуса для прибора можно использовать старый фонарик или вспышку от фотоаппарата.
Схема сборки автомобильного стробоскопа в корпусе от старого фонарика
- Высверливаем на задней стенке отверстие, куда пропускаем шнур питания.
- К концам проводов припаиваем зажимы разных цветов для обозначения «+» и «-».
- Датчик будет размещаться на левой или правой стенке. Делаем отверстие сбоку корпуса и прокладываем через него шнур к контакту Х1.
- К основной жиле провода припаиваем медную проволоку длиною 10 см. Он будет выполнять роль датчика стробоскопа.
- Изолируем соединения.
Чтобы собрать самодельный автомобильный стробоскоп, можно использовать недорогие радиодетали и медный провод
Использовать такое устройство можно не только для установки зажигания. Им можно проверить свечу, настроить работу регулятора.
Самодельная приблуда с использованием таймера
Стробоскоп на основе таймерных устройств имеет более сложную схему. Его главное преимущество в стабильных световых импульсах, которые не зависят от напряжения батареи. Прибор также может работать в режиме тахометра, для этого необходимо просто изменить положение регулятора.
Таймерные стробоскопы также можно использовать в качестве тахометра
Совет: В схеме лучше использовать диоды из серии КД521. Если вы не нашли таймера отечественного производства, можно взять зарубежный аналог NE555.
Схема изготовления прибора на светодиодах
В основе такого устройства лежит микросхема 155АГ1, она запускается импульсами с отрицательной полярностью. В схеме используются сопротивления R1, R2, R3, которые ограничивают амплитуду входного сигнала. Требуемая длительность импульсов устанавливается ёмкостью С4 и резистором R6. При стандартных настройках это 2 мс. В качестве источника питания будет использоваться аккумуляторная батарея автомобиля.
Светодиодные стробоскопы имеют высокую надежность и могут использоваться даже при ярком дневном освещении
Видео: как сделать стробоскоп своими руками
Как правильно настроить самоделку
Чтобы проверить устройство на практике и установить угол опережения зажигания, делаем следующее:
- Прогреваем двигатель и оставляем его работать на холостом ходу.
- Подключаем самодельный стробоскоп к источнику питания.
- Наматываем медный датчик на жилу первого цилиндра.
- Направляем источник света на специальную метку, которая нанесена на корпус.
- Находим неподвижную точку на шкиве маховика.
- Чтобы две точки сошлись, необходимо вращать корпус зажигания и после зафиксировать его в определённом положении.
На практике самодельные стробоскопы ничем не уступают заводским. Главное, правильно собрать схему и проверить работу устройства. Изготовленные стробоскопы в домашних условиях обойдутся совсем недорого и могут быть легко отремонтированы при необходимости.
Автомобильных стробоскопов для регулировки угла зажигания известно множество, поэтому данная разработка является "одной из многих" и не заслуживает оформления в виде статьи.
В прошлом веке они делались на основе газоразрядных ламп-вспышек, а нынче им на замену пришли светодиоды. Компонентная база - самая различная - от логических элементов и триггеров до таймеров. Схемы из Интернета - под спойлером.
Заказчик (начальник отдела механизации) выдвинул еще одно пожелание - снабдить устройство тахометром, показывающим частоту оборотов коленвала. Поэтому пришлось разрабатывать устройство заново. Почти все детали были взяты из загашника. Прикуплены только "крокодилы" (к клеммам аккумулятора и для емкостного датчика), светодиодная матрица и разборный разъем питания.
Первым этапом была апробация индуктивного датчика искрообразования (200 витков на расколотом ферритовом кольце, одеваемом на провод первого цилиндра. Осциллограммы при испытании показали, что ни о какой индуктивной связи речи не идет даже близко. Датчик с катушкой ТТ оказался емкостным. Поэтому не мудря лукаво он был изготовлен из "крокодила", с приклепанной к его бранше полоской стеклотекстолита, на которой распаяны конденсатор С1 на 100 пФ х 2 кВ и входные резисторы R1R2 (на фото они еще отсутствуют):
В качестве элементной базы был выбран сдвоенный одновибратор К561АГ1:
На первой половинке (DD1) собран одновибратор аналогового тахометра с выходом на стрелочную измерительную головку на 500 мкА. Его вход отвязан от датчика буферным ключевым каскадом на VT1. Кроме функции тахометра этот одновибратор играет еще и роль защиты от ложных срабатываний - пока не закончится формирование выходного импульса, не запустится повторно следующий каскад (проблеск).
На второй половинке (DD2) собран одновибратор проблеска, нагруженный на управляемый источник стабильного тока на 3 А, нагрузкой которого, с свою очередь, явилась светодиодная матрица на 10 Вт. с неработающей центральной цепочкой светодиодов (итого суммарно на 6 Вт).
Матрица установлена на радиаторе северного моста материнской платы, прикрепленной к удлиняющей ручке.
Питание одновибраторов застабилизировано интегральным стабилизатором 78L09 на 9 В. Вся "лепестроника" размещена на печатной плате (кроме конденсатора С9, установленного прямо на входном разъеме питания):
Кроме того, на разъеме же установлен диод Шоттки на 3 А, защищающий от переполюсовки при подключении к клеммам аккумулятора.
И все это помещено в корпус от малогабаритного компьютерного блока питания:
В отверстие от кулера тютелька-в-тютельку поместилась стрелочная головка:
Резистор R9 регулировки длительности проблеска вынесен с печатной платы на корпус (вверху слева) для удобства подстройки. Включатель проблеска на ручке (как было показано на схеме) не уместился, поэтому тоже размещен на корпусе (красный тумблер справа по центру). Исключительно чтобы лишний раз не "напрягать" светодиодную матрицу. Все-таки, хоть скважность импульсов и велика, но и ток большой.
Попытался я сделать на головку шкалу программой Старичка "Shkala" - не получилось. Нет в ней таких приборов. Пришлось делать SPlan'ом.
Калибровка частотомера производилась от переменного напряжения 50 Гц х 3 В, что соответствовало 3000 об/мин. прямо на вход датчика, минуя конденсатор С1.
Испытания этого "чудо-девайса" оказались вполне удачными. Яркости было достаточно для наблюдения за меткой, "поднятой" белым маркером для ретуши текстов, в облачный день под капотом машины, стоящей во дворе. Длина ручки позволила подносить головку к любым движущимся частям мотора без опасности получения травм. Наличие частотомера тоже было информативным.
2- 3
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.
Таблица перевода оборотов вращения двигателя в частоту | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Обороты двигателя, оборотов в минуту | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1500 | 1800 | 2000 | 2500 | 3000 | 3500 | 4000 | 4500 | 5000 | 5500 | 6000 |
Частота вращения, Гц | 10 | 13 | 33 | 20 | 25 | 30 | 33 | 41 | 50 | 58 | 66 | 75 | 83 | 91 | 100 |
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. »
Как собрать стробоскоп для установки зажигания своими руками?
Автор: Максим Марков
Дата: 2017-05-15
Правильность работы двигателя автомобиля зависит от того, как выставлено зажигание. Вызвано это тем, что горючая смесь, поступающая в камеру сгорания, должна полностью воспламеняться. Для установки зажигания используется стробоскоп, который можно изготовить своими руками, либо приобрести в специализированном магазине. О том, как просто сделать стробоскоп для установки зажигания своими руками пойдет речь ниже.
- Назначение стробоскопа, детали, которые понадобятся для его изготовления
- Сборка стробоскопа
- Разновидности самодельных стробоскопов
- Настройка стробоскопа
Инструкция по изготовлению прибора для установки зажигания
Простой способ
В сети есть много разных схем, практически все из них легко собираются и не требуют больших затрат на материалы. Рассмотрим одну из наиболее популярных схем создания стробоскопа в домашних условиях. Из деталей нам понадобится:
- транзистор КТ315;
- тиристор КУ112А, резисторы на 0,125 Вт;
- любой фонарик на диодах (диодов должно 6 или больше);
- конденсаторы C1;
- низкочастотный диод V2;
- реле с индексом RWH-SH-112D;
- шнур питания длиною 1 метр;
- специальные зажимы;
- медный провод около 10 см.
Все детали можно приобрести на радиорынке или в специализированном магазине. В качестве корпуса для прибора можно использовать старый фонарик или вспышку от фотоаппарата.
Схема сборки автомобильного стробоскопа в корпусе от старого фонарика
- Высверливаем на задней стенке отверстие, куда пропускаем шнур питания.
- К концам проводов припаиваем зажимы разных цветов для обозначения «+» и «-».
- Датчик будет размещаться на левой или правой стенке. Делаем отверстие сбоку корпуса и прокладываем через него шнур к контакту Х1.
- К основной жиле провода припаиваем медную проволоку длиною 10 см. Он будет выполнять роль датчика стробоскопа.
- Изолируем соединения.
Чтобы собрать самодельный автомобильный стробоскоп, можно использовать недорогие радиодетали и медный провод
Использовать такое устройство можно не только для установки зажигания. Им можно проверить свечу, настроить работу регулятора.
Самодельная приблуда с использованием таймера
Стробоскоп на основе таймерных устройств имеет более сложную схему. Его главное преимущество в стабильных световых импульсах, которые не зависят от напряжения батареи. Прибор также может работать в режиме тахометра, для этого необходимо просто изменить положение регулятора.
Таймерные стробоскопы также можно использовать в качестве тахометра
Совет: В схеме лучше использовать диоды из серии КД521. Если вы не нашли таймера отечественного производства, можно взять зарубежный аналог NE555.
Схема изготовления прибора на светодиодах
В основе такого устройства лежит микросхема 155АГ1, она запускается импульсами с отрицательной полярностью. В схеме используются сопротивления R1, R2, R3, которые ограничивают амплитуду входного сигнала. Требуемая длительность импульсов устанавливается ёмкостью С4 и резистором R6. При стандартных настройках это 2 мс. В качестве источника питания будет использоваться аккумуляторная батарея автомобиля.
Светодиодные стробоскопы имеют высокую надежность и могут использоваться даже при ярком дневном освещении
Видео: как сделать стробоскоп своими руками
Схемы стробоскопа для зажигания своими руками
В наше время существует довольно много легких и простых схем, с помощью которых можно самостоятельно сделать данный прибор и при этом данный процесс не подразумевает большого расхода денежных средств. Большее количество вариантов схем, предложенных в мировой сети понятные и с их помощью можно легко собрать нужное приспособление.
Для самостоятельного изготовления стробоскопа нам нужны такие приспособления как транзистор, фонарик, конденсаторы, тиристор, а также резистор, шнур питания, диод с низкой частотой, зажимы, реле с индексом и медный провод. Все что нужно, можно купить в специальном магазине или на радиорынке. Они доступны и стоят недорого. Также для установления корпуса приспособления вы можете воспользоваться старыми частями от фонарика или камеры.
Далее мы ознакомимся с этапами сборки стробоскопа для установки зажигания своими руками:
сделать разъем в задней стенке коробки для провода питания;
прикрепить специальные прищепки разных цветов, которые означают «+» и «-» на кончики проводов;
разместить датчик на любой из сторон корпуса, затем сделать отверстие для шнура и протянуть его к указанному контакту;
припаять медный провод, который будет служить датчиком к главному шнуру;
провести изоляцию соединений.
Подобное изделие поможет вам не только при установке зажигания, а также помимо этого может служить для настройки регуляторов и проверки свечей. Своими руками, вы сделаете простейший стробоскоп устанавливающий зажигание и в дальнейшем он может приносить пользу в проверке нескольких систем.
Схема светодиодного стробоскопа
Установка УОЗ стробоскопом
Как пользоваться самодельным девайсом для регулировки УОЗ:
Принцип функционирования прибора
Итак, после создания такого важного устройства, как самодельный автомобильный стробоскоп, следует разобраться с принципом его работы, чтобы в дальнейшем беспрепятственно совершать правильную настройку угла зажигания. Конденсатор, на который подаётся электрический ток, заряжается посредством резистора. По достижению заряда необходимого уровня ток подаётся резистором на открывшийся транзистор. Именно в это время начинает работать реле, которое предназначено для создания цепи, включающей тиристор, диоды и конденсатор. Весь агрегат является специализированным делителем, через который заряд проходит на главный контакт тиристора. Открывшийся управляющий элемент влечёт разрядку конденсатора, которая выражается посредством загорающихся диодов. Вспышка света, которая возникает в фонарике, гаснет. Главный выход транзистора посредством тиристора и резистора соединяется с центральным проводом, в результате действия которого закрывается транзистор и выключается реле.
Стробоскоп для настройки зажигания сигнализирует длительным свечением диодов, возникает это из-за разрыва контакта с задержкой. Спустя некоторое время контакт обесточивается и прерывается. Самодельный прибор опять обретает положение бездействия, вспыхивая в момент возникновения следующего импульса. Чтобы добиться более яркого свечения светодиодов в фонаре, можно воспользоваться конденсатором, обладающим большей ёмкостью.
Светодиодный стробоскоп на таймере NE555
Главным компонентом в данной схеме стробоскопа является интегральный таймер NE 555. Это распространенная микросхема часто используемая в электронных самоделках.
В качестве светового излучателя применена готовая сборка из шести светодиодов от китайского фонарика.
Потенциометром Р1 задается время пауз между импульсами, которые подаются на VT1. Открываясь в момент подачи сигнала, полевой транзистор «зажигает» стробоскоп.
Следует учитывать, что в момент вспышки, ток, проходящий через излучатель, превышает два ампера. Это обстоятельство заставляет использовать ограничительный резистор с мощностью рассеивания не менее 2Вт. Поводов для беспокойства относительно выхода из строя светодиодов нет. Сверхкраткое время работы в подобных режимах не причинит урон полупроводникам.
Вместо транзистора, указанного на схеме, можно применять его ближайшие аналоги: IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и другие.
Требования к диоду VD1 – высокое быстродействие. 1N4148 с успехом заменяется отечественным вариантом КД522. Также хорошо подойдут любые диоды Шоттке.
Емкость конденсаторов можно увеличивать на один порядок. Это никак не отразится на работоспособности схемы.
Вот так выглядит собранный прибор, с тремя сверхмощными светодиодами.
Стробоскоп в сборе
Небольшое количество деталей позволяет выполнить стробоскоп из светодиодов навесным методом или при помощи специальных монтажных панелек. Если в процессе пайки не будет допущено ошибок, схема заработает сразу, без дополнительной наладки.
Настройка
В схеме установлен подстроечный резистор R4, регулировкой которого можно добиться нужного визуального эффекта. Вращая ручку регулятора можно наблюдать, что уменьшение импульса тока ведёт к недостатку освещенности меток, а увеличение – к размытости. Поэтому во время первого запуска стробоскопа необходимо подобрать оптимальную длительность вспышек.
Длина экранированного провода от печатной платы к датчику не должна превышать 0,5 м. В качестве датчика подойдет 0,1 м медного проводника, припаянного к центральной жиле экранированного провода. В момент подключения его наматывают на изоляцию высоковольтного провода первого цилиндра автомобиля, делая 3 витка. Для повышения помехоустойчивости намотку производит максимально близко к свече. Вместо медного проводника можно взять зажим типа «крокодил», который также следует припаять к центральной жиле, а его зубья слегка загнуть внутрь, чтобы не повредить изоляцию.
Использование прибора
Для установки угла (момента) опережения своими руками устройством освещают установочные метки, работающего на холостых оборотах двигателя авто. Одна из них находится на вращающихся деталях мотора авто (на шкиве коленвала или на маховике). Вторая метка – неподвижна, она находится или на крышке передней части блока цилиндров авто, или на корпусе коробки передач. Если в свете прибора подвижная метка кажется стоящей напротив неподвижной, зажигание авто в норме и не требует регулировки момента (угла) опережения.
В случае несовпадения меток для регулировки момента опережения нужно соответственно изменить положение трамблера. Для задержки момента зажигания нужно повернуть трамблер по ходу вращения бегунка, а чтобы сделать его раньше – в обратную сторону. Если же искрообразованием в вашем авто управляет микропроцессор, ищите неисправный датчик или доверьте решение этой проблемы профессионалам.
Характеристики стробоскопа для установки зажигания
Стробоскоп имеет определенный набор характеристик, которые отличают его от остальных приборов, делая его таким уникальным и необходимым. Среди таких, к примеру, то, что источником питания для данного устройства могут быть как собственные элементы питания (мини-аккумуляторы или батарейки), так и бортовая сеть автомобиля. Отсюда следует вопрос, что же является лучшим способом – питание автономного типа или все-таки за счет его сети. Я скажу лишь то, что данное не является таким уж принципиальным, но при этом нужно указать то, что первый способ лишает необходимости проводов тянуться за прибором.
Еще одна отличительная характеристика стробоскопа заключается в том, что минимальная частота вспышек, которые он может выдавать, должна совпадать с частотой вращения коленчатого вала, который вращается на максимальном уровне. Наиболее часто можно встретить стробоскоп, имеющий частоту в 50 Гц.
Также стробоскоп, как правило, не может работать долго в режиме осуществления вспышек, что связано с уникальной конструкцией ламп. Чаще всего этот прибор способен на работу, которая длится не более чем десять минут. Данные показатели должны указываться в инструкции. Чтобы не допустить непредвиденных ситуаций, стробоскопу, а прежде всего его лампам, нужно давать отдыхать, продолжительность чего равна времени эксплуатации.
Как пользоваться стробоскопом для установки зажигания
При выставлении угла ОЗ прибором направляют вспышки лампы или светодиода на шкив коленвала с риской ВМТ и отмечают ее смещение относительно меток на приливе рядом со шкивом. В качестве индикатора сигнала для зажигания лампы применяют емкостной датчик на бронепроводе первой свечки.
Видя реальное положение метки на шкиве относительно контрольной точки, с помощью стробоскопа выполняют установку угла опережения зажигания. На работающем двигателе просто своими руками доворачивают трамблер влево-вправо, пока не увидят совмещения метки на шкиве с точкой выставления необходимого угла.
Установка УОЗ стробоскопом
Теперь перейдем к вопросу настройки угла зажигания с применением собственного стробоскопа. Процедура установки угла актуальна как для самодельных, так и для купленных устройств. Но перед тем, как мы рассмотрим процедуру выставления УЗ, рекомендуем ознакомиться с сутью функционирования стробоскопического эффекта (автор видео о принципе работы стробоскопа и настройке зажигания с его помощью своими силами — канал Samodelkin).
Когда объект, который передвигается в темноте, вы осветите светом на долю секунды, вы сможете заметить, что он будто застыл на месте. Именно там, где произошла вспышка. К примеру, если на вращающийся диск вы нанесете метку и будете периодически освещать его с помощью вспышек, в сам момент ее появления можно будет заметить место расположения метки. При этом важно, чтобы вспышки совпадали по своей частоте с частотой вращения диска или вала.
Теперь подробнее о том, как установленный стробоскоп позволит произвести регулировку угла зажигания. Перед тем, как произвести настройку, в моторном отсеке необходимо нанести две метки. Подвижная метка будет располагаться на коленвале, в частности, на маховике. Вторая метка — стационарная — устанавливается на корпусе силового агрегата.
После того, как метки будут выставлены, необходимо осуществить подключение контроллера (датчика). Когда контроллер подключен, производится подача питания на собранное своими руками устройство. Далее, запускается мотор, он должен функционировать на холостых оборотах. В том случае, если в момент появления световых вспышек метки совпадают, это свидетельствует о том, что угол зажигания выставлен правильно. Если же эти метки не совпадают, то необходимо будет произвести настройку зажигания. Корректировка системы осуществляется до того момента, пока метки полностью не совпадут.
Читайте также: