レーザーポインターから自動車用ストロボスコープ。スキーム、説明

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レーザーポインターからの自動車用ストロボスコープ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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自動車運転者は、キャブレターエンジンのシリンダー内の燃料の点火タイミングを正しく設定することがいかに重要であるかを知っています。このために、ストロボライトが使用されます。 P.ビアリアツキーの記事では」LEDカーストロボ「（Radio、2000、No. 9）には、フラッシュフォトランプの代わりに明るい LED のアセンブリの形をした懐中電灯を備えた単純な装置が記載されています。

この記事の著者は、レーザーポインターに基づいてデバイスを組み立てることを提案しています。

読者の注意を引くために提供されたストロボ装置は、アイドルエンジン速度で最適な点火タイミング (OZ) を設定するだけでなく、欠陥のある点火プラグを見つけたり、点火コイルの動作をチェックしたり、遠心力やエンジンの動作を制御したりすることもできます。クランクシャフト速度 03 min-3000 までの真空角レギュレーター 1 (無負荷で動作するモーターにとって高周波は危険です)。この装置はガソリンスタンドで使用するように設計されていませんが、点火システムの故障により路上に立ち往生している自動車愛好家にとっては非常に貴重なサービスとなります。

ストロボスコープのスキームを図に示します。 1. 微分回路 C1、R2、および制限抵抗 R1 で構成される入力ノードを通過する高電圧キャンドルワイヤからのパルスは、要素 DD1.1、DD1.2 上に組み立てられた単一のバイブレータを起動します。約 0,15 ミリ秒の持続時間を持つ単一のバイブレータの出力パルスは、電流増幅器として動作する複合トランジスタ VT1VT2 のベースに供給されます。トランジスタのコレクタ回路には、アンプの負荷となるレーザーポインタBL1が含まれています。単一のバイブレータの出力パルスは高レベルであるため、その動作中に複合トランジスタが開き、ポインタのレーザーが光のフラッシュを形成します。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

ポインタは 4,5 V の供給電圧用に設計されており、ストロボスコープでは 13,8 V の電圧でオンボードネットワークから動作するため、単一バイブレータの出力パルスの持続時間は 0,15 ms (値) を超えてはなりません。実験的に選択されたもので、いくつかの「焼き切れた」レーザーが必要でした。パルス幅が 0,15 ミリ秒を超えると、レーザーによって消費される平均パワーが最大許容値に達し、ポインタが焼損する危険性が急激に増加します。また、クランクシャフトプーリーのマークが短くなるにつれて、ポインタが視覚的に「見えにくく」なります。また、100 Hz (エンジンのクランクシャフト速度 3000 min-1 に相当) を超えるフラッシュ周波数は、高電圧で動作するポインターにとって危険であることにも留意する必要があります。

構造的には、ストロボスコープは、エンジンの最初のシリンダーの点火プラグワイヤーに取り付けられた点火パルスセンサーとポインター自体で構成され、その中に他のすべての部品が配置されています。センサーは長さ 50 cm のシールドケーブルでポインターに接続されています。

点火パルスセンサーの基礎は洗濯バサミで、その側面には入力ノードの部分C1、R1、R2があります。作業用の半穴が配置されている場所にある洗濯はさみの半分の一方に、幅3 mm以下のテープのコイルが包帯の形でブリキまたは薄い銅から巻かれています（図2）。コンデンサC1の出力はそれにはんだ付けされています。抵抗器 R1 の出力は接続ケーブルの中心線にはんだ付けされ、抵抗器 R2 はスクリーンにはんだ付けされます。ケーブルはワイヤー包帯で洗濯バサミのハンドルに取り付けられています。上から、インレットアセンブリの細部をシリコンシーラントで覆い、テキストライトバー（図には示されていません）で衝撃から保護する必要があります。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

ストロボスコープの部品を取り付けるには、まずポインターを分解する必要があります。ノズルを緩めたら、軸方向の厚さ 1 ～ 2 mm のプーラーリングをその下に取り付け、円筒形ケーシングの端に当たるようにします。次に、ノズルを力を入れてねじ込み、ケーシングから「詰め物」を徐々に押し出します。必要に応じて、より厚いリングを使用して操作を繰り返します。

プーラーリングを使用せずにポインターを分解しようとすると、通常、柔らかいアルミニウム合金でできたケーシングの端が損傷します。実際に行われているように、バッテリー収納部の側面からケースの「詰め物」を絞り出すことは、ポインターを損傷する危険性が高くなります。

押しボタンスイッチは、分解されたポインタの基板からはんだ付けされ（図3）、抵抗器を損傷しないようにサイドカッターを使用して慎重に破線まで短くします（印刷された導体は灰色で示されています）。それでも抵抗器が損傷していることが判明した場合でも、それは問題ではありません。ジャンパーで結論を閉じ、回路内の抵抗器R5の抵抗値（図1を参照）を270オームに増やすだけで十分です。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

単一の振動子と出力電流アンプの詳細は、厚さ 0,5 mm の両面にラミネートされたグラスファイバー製のプリント基板上に配置されます。基板図を図に示します。 4 (a - 印刷面、b - 詳細面)。トランジスタとコンデンサ C2 は両方とも、印刷面から印刷パッドに直接はんだ付けされます。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

超小型回路用の穴は、基板のできるだけ近くに取り付けることができるようにする必要があります。これにより、組み立て中に基板をポインタのケースに挿入しやすくなります。マイクロ回路のピン 7 と抵抗器 R3 のピンの 2 つを基板の両面にはんだ付けする必要があります。基板はかなり「狭い」ので、後ですでに取り付けられている部品をはんだ付けする必要がないように、事前に部品の取り付け順序を検討してください。最後にチップを実装します。基板の両側にある正方形の接触パッドを銅線で接続し、はんだ付けする必要があります。薄い絶縁ガスケットをトランジスタ VTXNUMX の下に配置する必要があります。

組み立てたストロボボードと準備したポインターボードを接続する前に、レーザーの代わりに LED を使用して動作を確認することをお勧めします。 LED (AL307B など) は、アノードが正の電源端子に、カソードが抵抗器 R5 に一時的にはんだ付けされます。

研究室でストロボスコープを調整できるようにするには、図のスキームに従って組み立てることをお勧めします。 5テストマルチバイブレータ。可変抵抗器 R2 によって制御される繰り返しレートで短いハイレベルのパルスを生成します。

パルスはストロボスコープの入力に供給され、出力パルスの持続時間が 3 ms を超えないように抵抗 R0,15 が選択されます。

その後、組み立てたボードがポインタのケーシングに自由に入るようにする必要があります。

1 本のフレキシブルリード線が組み立てられた基板にはんだ付けされます - 共通、入力 (センサー抵抗器 R13,8 へ)、および正電源 (+0,5 V)、接続フォイルパッドを外側にしてポインターボードに適用し、基板の両方の組み立て穴に挿入します。直径3mmの銅線とはんだ付けします。ポインターボード上のレーザーのプラス出力 (図 XNUMX を参照) を、別の導体を使用してストロボスコープボード上のプラスの電源線に接続することを忘れないでください。構造がポインターハウジングに適合するかどうかをもう一度確認してください。

すべてが順調であれば、チューブ状に巻いた薄い硬質プラスチックフィルムでできた絶縁体をケーシングの内側に挿入し、基板を備えたレーザーをその中に挿入します。ポインターの結論のある端はシーラントで満たされます。フレキシブル電源リードには、極性マークが付いたワニ口クリップまたはポータブルランプソケットに接続するためのコネクタが装備されています。

いずれの場合も、プラス線の切れ目にダイオードを導入することをお勧めします。これにより、ストロボスコープが誤って逆極性でオンになるのを防ぐことができます (このダイオードは図 1 の図には示されていません)。逆電圧が 50 V 以上で、平均整流電流が 100 mA 以上のダイオードであれば使用できます。ダイオードはワニ口クリップの近くに取り付けることができます。

さらに、レーザーポインターのハウジングはプラスの電源線に電気的に接続されているため、使用中に注意深く絶縁し、車両の部品と接触しないようにする必要があります。それでも、保護ダイオード (図には示されていません) と直列に小型の 0,16 A ヒューズを含めると、ストロボスコープでの作業が容易になります。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

ストロボスコープを動作させるために、エンジンの第 XNUMX シリンダーの高電圧点火プラグワイヤーに洗濯バサミセンサーが取り付けられています。トリガーパルスは、高電圧ワイヤーとセンサーの作動開口部の包帯の間の静電容量を介してデバイスに入ります。静電容量は、安定した起動のために必要な最小限にする必要があります。

静電容量が過度に大きく選択されると、不利な状況下でトリガパルスの振幅が超小型回路の許容値を超え、その損傷を引き起こす可能性があります。したがって、最初は、厚さ1 mmのポリエチレンまたはPVC製のドライガスケットを介してセンサーをワイヤーに取り付ける必要があります。ストロボが始動しない場合、つまりエンジン速度が最低でもレーザー光が点滅しない場合は、ガスケットを薄いものに交換する必要があります。

ストロボスコープの光スポットが細長い形状をしている場合、ストロボスコープを使用して作業する方が便利です。これにより、視野内の両方のマークを修正するのが簡単になります。したがって、付属のノズルの XNUMX つをポインターの上に置き、汚れを線状に引き込みます。日中、日陰で作業する場合は、ノズルなしで（スポットの明るさが大きくなります）、移動するマークにのみビームを向けることができます。このような条件下では、ケースの固定マークがはっきりと見えます。保管中にレーザーとハンドピースを汚れやほこりから保護するには、適切なプラスチックケースを選択してください。

おそらく、小型の K564LE5 チップ上にストロボスコープの単一バイブレータを組み立てる方が簡単に思えるかもしれません。このオプションの基板図を図に示します。 6. ここで、部品側 (図 6、b) では、コンデンサ C2 とトランジスタ VT2 のみがはんだ付けされており、残りの部品はプリント側にあります。さらに、マイクロ回路のピン 2 は入力ノードに接続されます。

ストロボライトを使用する前に、車のエンジンのボディやクランクシャフトプーリーに付いた白いペイントを拭き取ってください。マークに色がついていない場合は、必ずこれを行う必要があります。これは将来的に非常に役立ちます。十分に暖めたエンジンをアイドル速度 600 ～ 800 min-1 に動かします。ストロボスコープの電源クランプは、電源線が高圧線に接触しないように接続してください。最初のスパークプラグの高電圧ワイヤーにセンサーを取り付け、ハウジングにある固定マークにレーザービームを向けます。次に、レーザービームでフライホイールプーリーの動くマークを見つけます。白いペイントからの反射により、この場所のスポットの明るさが増加します。マークに色がついていない場合、逆に反射ビームの明るさは減少しますが、特に明るい光の下では修正がより困難になります。

プーリーの回転に合わせてマークが前後に移動しながら、エンジンシャフトの速度をわずかに変えることで、見つけた場所が本当にマークであることを確認できます。

車両の点火時期がずれていると、可動マークが固定マークから大きく離れてしまう場合があります。アイドル状態では、フライホイールプーリーのマークは中央の固定マークの反対側にある必要があります。つまり、点火タイミングは 5 度に等しくなければなりません。点火ディストリビュータ - ディストリビュータの本体を回転させることにより、可動マークと固定マークが一致し、この位置に固定します。

速度を少し上げて、マーク間の不一致を観察します。クランクシャフトの回転数が増加すると、点火が早くなるはずです。 3000 min-1 の速度では、VAZ 車両の点火タイミングは 15 ～ 17 度以内でなければなりません。 [2]。

速度を 3000 min-1 を超えて上げないでください。エンジンとレーザーポインターの両方にとって危険です。レーザー光線を目に直接当てないでください。

ストロボスコープは、最大 1 mW の出力を持つレーザーポインターを使用します。最近では、XNUMX倍の明るさのレーザーポインターも登場しています。これらは同じ寸法を有しており、車載ストロボでの使用が好ましい。

文学

Belyatsky P. LED自動車用ストロボ。 - ラジオ、2000 年、第 9 号、p. 43、44。
Ershov B. V.、Yurchenko M. A. VAZ車。 - キエフ、「ヴィシュチャ学校」、1983 年。

著者: N.Zaets, pos. ベルゴロド地方のベイデレフカ。ラジオ #1 2004

補足

「レーザーポインターからの車のストロボスコープ」 - 「ラジオ」、2004 年、第 1 号、p.45 のこのような見出しの下にあります。 46、XNUMX に N. Zayets による記事が掲載されました。レーザーポインターをストロボライトとして使うというアイデアが気に入りました。このデザインを繰り返したいが、ポインターのデバイスがわからない人のために、それをより詳しく知ることをお勧めします。

この図は、キーチェーンポインターの「詰め込み」を示しています。光源は半導体発光結晶 3 で、ヒートシンク 2 として機能する巨大なベースにはんだ付けされています。ヒートシンクは基板 1 に取り付けられており、その上に電源ボタン、電流制限抵抗器、電源バッテリーのバネ接点が取り付けられています。が取り付けられています。基板を備えたヒートシンクはスリーブホルダー 4 のスロットにしっかりと挿入され、もう一方の端には雄ネジと雌ネジが切られています。

レーザーポインターからの車のストロボスコープ

結晶からの光は強く散乱され、レンズ 6 がそれを細いビームに集めます。結晶に対するレンズの位置は、ねじ付きスリーブ 7 で調整できます。バネ 5 がレンズをスリーブに押し付けます。

ポインタをストロボ照明器として使用するには、スリーブを止まるまでねじ込んで光線の焦点をぼかすことをお勧めします (ただし、強く押さないでください)。その結果、1mの距離での光スポットの直径は約6cmに増加し、それより短い距離ではスポット直径は小さくなります。いずれにせよ、ドットより広いスポットを使用すると、エンジンプーリーにマークを「保持」することが容易になり、ビームが誤って目に当たった場合でも視覚への危険が少なくなります。

多くの記事では、ポインタが 4,5 V 電源によって駆動されることを強調していますが、その設計には電流制限抵抗が存在するため、必要な電流を選択するだけで、電圧は何でもよいことがわかります。ストロボでレーザーを発光させる様子です。抵抗を計算するには、ポインターのレーザー電流とその両端の電圧降下を測定する必要があります。私が持っているレーザーサンプルでは、2,6 mA で 35 V が降下しました。電流制限抵抗を選択するときは、内蔵の 68 オーム抵抗を忘れないでください。

ポインタに過大な電流を流す実験を行っていたところ、そのうちの6つが損傷してしまいました。しかし、結局のところ、水晶は無傷のままであり、その薄い出力は燃え尽きました。導電性接着剤を一滴垂らすとレーザーの動作が回復しました。使用する道具は縫い針とレンズです XNUMX．

著者: A. チェプリン、チュソヴォイ、ペルミ地方

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