Печатная плата и детали сборки
Самодельный стробоскоп для установки зажигания можно собрать как на недорогих отечественных радиоэлементах, так и на более прецизионных импортных элементах. Ниже представлена плата с применением отечественных компонентов для штыревого монтажа.
Диод VD1 – КД2999В или любой другой с малым падением прямого напряжения. Конденсатор С1 должен быть высоковольтным с емкостью в 47 пФ и напряжением 400 В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16 В. Все резисторы, кроме R4, типа МЛТ или планарные с номиналами, указанными на схеме. Подстроечный резистор R4 типа СП-3 или СП-5 на 33 кОм.
Триггер ТМ2 лучше использовать 561 серии, которая отличается высокой помехоустойчивостью и надёжностью. Но можно заменить его микросхемой 176 и 564 серии, учитывая их распиновку. Транзисторы VT1-VT2 подойдут КТ315 Б, В, Г или КТ3102 с большим коэффициентом усиления. Выходной транзистор – КТ815, КТ817 с любой буквенной приставкой. Светодиоды HL1-HL9 лучше взять сверхъяркие с малым углом рассеивания. Их располагают на отдельной плате по три в ряд. При отсутствии каких-либо деталей схемы их можно заменить более современными аналогами, немного усовершенствовав плату.
Готовую плату управления стробоскопа и плату со светодиодами удобно разместить в корпусе переносного фонарика. При этом необходимо предусмотреть отверстие в корпусе под регулятор R4, а в качестве SA1 можно использовать штатный выключатель.
Что собой представляет прибор и его виды
Стробоскоп представляет собой специальную осветительную установку, которая способна создавать стробоскопический эффект для излучаемого светового потока. Этот эффект основан на восприятии мозгом человека так называемого «остаточного изображения». В результате для создания этого эффекта прибор производит с высокой скоростью яркие и повторяющиеся вспышки света.
Стробоскопический эффект
Принцип работы основан на характерных нюансах восприятия зрительными анализаторами человека перемещения предметов на фоне вспышек источника света. В ситуации, когда происходит сочетание (совпадение) частоты движения вращающегося предмета с частотой вспышек света для человека, который наблюдает за данным явлением, будет казаться, что перемещающийся объект покоится. Несмотря на то, что создать стробоскопический эффект не так уж и легко, подобного рода приборы в самой своей незатейливой интерпретации существовали уже в прошлом веке. В те времена стробоскоп с газоразрядной лампой применялся для обеспечения регулировки скорости вращения диска в проигрывателе грампластинок. На сегодняшний день имеется несколько разновидностей стробоскопов, которые по своим конструкционным особенностям подразделяются на такие виды:
- электронно-оптические. С целью прерывания светового потока в такого родах приборах используют затворы света. Их работа основана на разнообразных оптико-электронных эффектах;
- оптико-механические. Такие приборы еще называют тахометры. В роли светового прерывателя здесь применяются диски со щелями;
- электронные. В своем составе имеют электронную схему. Она представляет собой импульсный генератор, осуществляющий регуляцию частоты импульсов, а также источника света. В роли источника света в электронных моделях зачастую применяются либо светодиодные лампочки, либо газоразрядные лампы;
- осциллографические. Применяются для всевозможных обследований электронных цепей.
Электронный тип стробоскопа
Но это далеко не единственная классификация приборов, работающих на принципе создания стробоскопического эффекта.
Как устроен стробоскоп
Чтобы понять, как пользоваться автомобильным стробоскопом, нужно изучить принцип его действия. Самое простое устройство включает в себя следующие элементы:
- преобразователь электронапряжения;
- импульсная световая лампа;
- блок поджога;
- индукционный датчик точки искрообразования.
С помощью преобразователя вольтаж аккумуляторной батареи 12 B преобразуется в 300 B для энергопитания лампочки. Он сохраняет свои функции при перепадах электронапряжения в промежутке от 7 до 15 B. Прохождение электротока по первичным намоткам преобразователя обеспечивается открывающимися транзисторами. Это обеспечивает рост напряжения во второй обмотке, которое после поступления на диодный мост дает заряд конденсатору до 400 B. Через лампу и сдерживающий ток варистор заряжается конденсатор узла воспламенения.
Датчик точки образования искры собран с использованием катушки индуктивности, транзистора и тиристора. Катушка наводит электродвижущую силу на закрывающийся базис транзистора, а положительно заряженный вольтаж передается через резистор на главный электрод тиристора. Благодаря его открытию, разрежается конденсатор, величина емкости которого определяет яркость вспышки.
Схема автомобильного стробоскопа представлена на рисунке.
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.
Стробоскоп своими руками на основе таймера (схема)
Стробоскоп для выставления оптимального угла зажигания запросто собирается на базе такого инструмент как таймер. Несмотря на свою значительно расширенную схему, оно обладает весьма крупным преимуществом — таймер имеет ровный световой импульс, который ни коем образом не будут зависеть от напряжения питающей батареи. Измерительное устройство, собранное на базе таймера, сможет работать в качестве измерителя оборотов двигателя. Для того чтобы переключить его будет достаточно провернуть специальный регулятор.
Собрать такую схему качественного и рабочего стробоскопа можно не так быстро. Однако ряд весомых преимуществ не заставят долго себя ждать. В качестве заменителя специального сенсора можно намотать около 5 витков провода вокруг свечи.
Как правильно использовать чтобы не штрафовали
Если необходимо оформить все по закону, придется потратить много времени. Для использования стробоскопов, относящихся к спецсигналам нужно сделать следующее:
- Обратиться в ближайший отдел ГИБДД и уточнить все особенности регистрации стробоскопа. Заодно узнать, есть ли возможность их использования в конкретной ситуации.
- Далее готовится пакет необходимых документов и согласовываются тип оборудования и место его расположения. После прохождения всех необходимых процедур выдается специальное разрешение.
Для обычного водителя получить его практически невозможно. Поэтому легальных вариантов использования стробоскопов нет.
Белые стробоскопы не относятся к грубому нарушению.
Как на Алиэкспресс найти и заказать стробоскоп по сходной цене и бесплатной доставкой
Алиэкспресс — самая популярная торговая площадка во всем мире, благодаря которой миллионы человек способны совершать покупки качественного товара по значительно низким ценам. Этот сайт работает на протяжении последних 6 лет, в течении которых ежедневно добавляются миллионы товаров ежедневно. Многие продавцы завлекают к покупкам в своих магазинах за счет низких цен, проведения постоянных акция, а также осуществления доставки по всему миру на бесплатной основе.
Многие автовладельцы проводят самостоятельный ремонт и диагностику своих автомобилей при помощи специального оборудования. Многие такие специнструменты можно запросто приобрести в каталоге всемирно известной торговой площадке. Для того чтобы приобрести заводской стробоскоп по сходной цене и с бесплатной доставкой необходимо зайти на главную страницу Алиэкспресс, после чего нажать кнопку «Смотреть все» в верхней левой части экрана.
Далее на открывшейся страницы всех разделов и категорий товаров следует выбрать «Автомобили и мотоциклы«, после чего перейти в подраздел «Инструменты, техническое обеспечение и уход«. Далее следует воспользоваться фильтром, находящимся в левой части экрана и выбрать «Средства диагностики«, где будет нужная категория «Стробоскопы«.
На сегодняшний день это весьма небольшая категория, однако здесь запросто можно приобрести оптимальный вариант стробоскопа.
Научное объяснение вспышек
В стробоскопах обычно используются лампы- вспышки с энергией, поступающей от конденсатора , устройства накопления энергии, очень похожего на батарею, но способного заряжать и выделять энергию намного быстрее. В стробоскопе на основе конденсатора конденсатор заряжается примерно до 300 В. После того, как конденсатор заряжен, для срабатывания вспышки небольшое количество энергии отводится на пусковой трансформатор , небольшой трансформатор с высоким отношением витков. Это создает слабый, но высокий всплеск напряжения, необходимый для ионизации газообразного ксенона в импульсной лампе. Дуга создаются внутри трубки, которая действует как путь для конденсатора разряжаться через, позволяя конденсатор быстро освободить свою энергию в дугу. Энергия конденсатора быстро нагревает газ ксенон, создавая чрезвычайно яркий плазменный разряд, который воспринимается как вспышка.
Строб без конденсаторного накопителя просто разряжает сетевое напряжение через лампу после ее зажигания. Этот тип стробоскопа не требует времени на зарядку и обеспечивает более высокую частоту вспышек, но значительно сокращает срок службы лампы-вспышки при длительном питании. Для таких стробоскопов требуется форма ограничения тока , без которой импульсная лампа будет пытаться потреблять высокие токи от источника электричества, потенциально отключая электрические выключатели или вызывая падение напряжения в линии электропитания.
Отдельные стробоскопические вспышки обычно длятся всего около 200 микросекунд , но могут продолжаться в течение большего или меньшего периода времени в зависимости от предполагаемого использования строба. Некоторые стробоскопы даже предлагают непрерывный режим работы, в котором дуга поддерживается, обеспечивая свет чрезвычайно высокой интенсивности, но обычно только в течение небольшого промежутка времени, чтобы предотвратить перегрев и возможную поломку импульсной лампы.
Автомобильный стробоскоп для настройки угла опережения зажигания
Предлагаю схему автомобильного стробоскопа для настройки угла опережения зажигания УОЗ. Питается схема от автомобильного аккумулятора 12В. В качестве светоизлучающего элемента в ней использованы светодиоды от фонарика.
Рассмотрим работу схемы: При подключении устройства к аккумуляторной батарее конденсатор C1 через резистор R3 быстро начинает заряжаться. Достигнув определённого уровня, напряжение через светодиоды и резистор R4 поступает на базу транзистора, который открывается. При этом срабатывает реле Р1, его контакт замыкается и подготавливает цепь, состоящую из тиристора, контакта реле Р1, светодиодов и конденсатора С1 в готовность. При поступлении на управляющий электрод тиристора через делитель R1, R2 импульса с контакта Х1 происходит мгновенное открытие тиристора и конденсатор быстро разряжается через светодиоды. Происходит яркая вспышка! База транзистора, через резистор R4 и тиристор соединяется с общим проводом и транзистор закрывается, отключая реле. Так как якорь реле имеет небольшую инерционность и остаточную намагниченность, то контакт размыкается не сразу, а через несколько мкс, увеличивая тем самым время горения светодиодов. Контакт размыкается, обесточивается тиристор и схема переходит в первоначальное состояния, ожидая следующий импульс. Благодаря этому мерцание стробоскопа становится более ярким и метка на маховике хорошо просматривается, оставляя после себя небольшой шлейф. Подбором конденсатора можно регулировать длительность горения светодиодов. Чем больше ёмкость, тем ярче вспышка, но зато длиннее шлейф метки. При меньшей ёмкости резкость метки увеличивается, но падает яркость. Делать это нецелесообразно так как настройку ОУЗ придётся делать в темноте, что не совсем удобно.
После сборки стробоскопа необходимо проверить его работоспособность. Подключаем к выводам Х2 и Х3 источник постоянного напряжения 12в. При замыкании выводов Х1 и Х2 между собой должно «жужжать» реле (звонковый режим).
При настройке ОУЗ следует на метку маховика или шкива с помощью штриха нанести белую точку для лучшей видимости. Элементы стробоскопа размещают в корпусе светодиодного фонарика. Через задние отверстия фонарика пропускают питающие провода длиной примерно 0,5 м, на концы которых припаивают крокодильчики с соответствующей цветной маркировкой. С боку в корпусе просверливают отверстие, через которое пропускают экранированный провод контакта Х1. Длина его должна быть не более 0,5 м. На конце экранную оплётку заматывают изолентой, а к центральной жиле припаивают медный провод длиной 10 см, который служит датчиком стробоскопа. Этот провод при подключении следует намотать на высоковольтный провод первого цилиндра поверх изоляции, достаточно 3-4 витка. Намотку нужно делать как можно ближе к свече, чтобы исключить влияние соседних проводов.
О деталях: В конструкции используются малогабаритные компоненты. Транзистор КТ315 — его можно найти в любой аппаратуре прошлых лет с любым буквенным индексом. Тиристор КУ112А — от импульсного блока питания старого телевизора. Резисторы малогабаритные 0,125вт. Фонарик с диодами 6-12 штук. Если фонарик снабжен электронным маячком, то эта плата удаляется. Конденсатор C1 на напряжение не менее 16в. Диод V2 практически любой низкочастотный КД105, Д9. Реле малогабаритное (BS-115-12A-DC12V), (RWH-SH-112D, 12A, кат.=12в). Можно так же использовать отечественные малогабаритные реле например РЭС-10 с напряжением катушки 12в.
Схема выполнена навесным монтажом и компактно уложена в фонарик.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
| V1 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| V1 | Тиристор & Симистор | КУ112А | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| V2 | Диод | КД522А | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| R1 | Резистор | 51 кОм | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| R2 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| R3 | Резистор | 510 Ом | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| C1 | Электролитический конденсатор | 47мкФ 16В | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| C2 | Конденсатор | 47 нФ | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| P1 | Реле | BS-115-2A-DC12V | 1 | Поиск в Aliexpress | В блокнот | |
| Добавить все |
Можно ли ставить стробоскопы на машину
Чтобы разобраться, нужно изучить несколько пунктов Кодекса об административных нарушениях. Для простоты стоит разобрать два из них, которые напрямую касаются стробоскопов:
В пункте 3 указано, что на передней части автомобиля запрещено устанавливать любое световое или световозвращающее оборудование с огнями красного цвета. Также сюда относят все остальные приборы, режим работы и цвет которых которых не соответствуют Положению о допуске транспортных средств к движению. Тут нужно отметить, что нарушением являются все дополнительные источники света, не предусмотренные заводом-изготовителем. Наказанием за это нарушение является конфискация оборудования и лишение права управления транспортным средством на срок от 6 до 12 месяцев.
Если на автомобиле установлены устройства для подачи специальных звуковых или световых сигналов без соответствующего разрешения, их также конфискуют. А срок лишения в этом случае увеличится и составит от года до полутора. Но стоит отметить, что к специальным сигналам относятся только источники света определенных цветов, поэтому наказывать по этому пункту могут далеко не за все виды оборудования.
Если исходить из режима работы стробоскопов, которые мигают несколько раз в секунду, то все они нарушают требования закона. Но при этом прямого указания на данный тип устройств нет, поэтому толкование законодательства может быть разным.
Стробоскоп своими руками на основе светодиодов (схема)
На сегодняшний день светодиоды являются самым распространенным видом осветительного прибора. Такой популярности они добились за ряд преимуществ, с которыми не способны конкурировать другие световые устройства. Первым преимуществом стала экономичность. Такого положительного свойства удалось добиться за счет меньшей потребляемой мощности, при этом яркость их находится на весьма хорошем уровне. К тому же время эксплуатации среднестатистического светодиода достигает 50.000 часов непрерывной работы, что в свою очередь стало еще одним плюсом использования этого типа освещения во всех сферах деятельности человека.
Не обошло стороной использование светодиодов и для изготовления стробоскопа. Доступность этой детали позволяет использовать их масштабно, а малое потребление электроэнергии способствовало тому, что можно сделать более яркий и заметный стробоскоп. Такое устройство можно с легкостью использовать в самый яркий световой день.
В схеме этого аппарата используется специальная микросхема 155АГ1, запускаемая при помощи импульсов имеющих минусовую полярность. В самой схеме были использованы 3 резистора, которые влияют и «обрезают» амплитуду входного сигнала. А дальнейшая длительность импульсного сигнала устанавливается при помощи емкостного конденсатора С4, а также резистора R6. Источником питания для такой схемы необходимо подключить к бортовой электрической сети автомобиля.
Автомобильные стробоскопы
Для адекватной работы автомобиля необходим правильный монтаж начального момента зажигания. Кроме этого также необходима правильная работа регуляторов (вакуумного, центробежного) опережения зажигания. Если эти элементы были установлены неправильно, то это приведет к увеличению расхода топлива, а также уменьшению срока функционирования в правильном режиме двигателя транспортного средства. Для оптимальной регулировки столь важных для машины процессов и были созданы автомобильные стробоскопы.
Автомобильный стробоскоп
С помощью автомобильных стробоскопов можно проверить или установить начальный момент зажигания. Его установка позволяет устранить все возможные неполадки на данном участке, что положительным образом скажется на движении машины, работе двигателя и растратах на топливо. Кроме этого изделия, оснащенные светодиодными источниками света, часто устанавливаются на бамперах или радиаторах
С помощью их можно привлечь внимание к машине других водителей. Особенно полезен свет стробоскопа в темное время суток. Схема стробоскопа, оснащенного светодиодными лампочками, не предполагает использования бортового токопреобразователя для автомобиля
Здесь для питания светодиодов необходим аккумулятор на 12 В. При этом вместо задающего генератора для импульсного источника питания led можно использовать одновибратор. Он при образовании искры будет синхронизировать сигналы, поступающие от цилиндра двигателя. Для питания led необходим импульс от задающего каскада, попадающего на электронный коммутатор. В него входят мощные транзисторы
Схема стробоскопа, оснащенного светодиодными лампочками, не предполагает использования бортового токопреобразователя для автомобиля. Здесь для питания светодиодов необходим аккумулятор на 12 В. При этом вместо задающего генератора для импульсного источника питания led можно использовать одновибратор. Он при образовании искры будет синхронизировать сигналы, поступающие от цилиндра двигателя. Для питания led необходим импульс от задающего каскада, попадающего на электронный коммутатор. В него входят мощные транзисторы.
Светодиодный автомобильный стробоскоп
Кроме светодиодных моделей для машин часто используют изделия, оснащенные газоразрядными лампами. Схема такого прибора имеет следующие элементы:
- безынерционная импульсная газоразрядная лампа. Ее цепи поджига в двигателе подключены к свече первого цилиндра;
- резисторы и конденсаторы, которые формируют в цепи напряжение.
Газоразрядный автомобильный стробоскоп
В момент, когда в цилиндре двигателя образуется искра, газоразрядная лампа выдает импульс света. Настройка адекватности функционирования момента зажигания, а также действия регуляторов опережения зажигания ведутся по меткам, размещенным на движущейся части двигателя.
Когда разрешены и в каком случае будет наказание
Если водитель устанавливает на свою машину прибор, который формирует световой сигнал или издает звуковой сигнал, то он нарушает требования законодательства, если у него отсутствует право на применение спецсигналов. Ответственность назначается по ст. 12.4 КоАП, а если вовсе устанавливается мигалка или сирена, то наказание выбирается по ст. 12.5 КоАП.
Поэтому если водитель планирует установку стробоскопов, то учитываются следующие правила:
Сигналы первого типа. К ним относятся красные или синие сигналы, причем их можно установить только при наличии разрешения от МВД. Незаконная установка таких стробоскопов, которые подают красный или синий свет, а также издают какой-либо звук, приводит к штрафу до 5 тыс. руб. Для должностных лиц санкция увеличивается до 20 тыс. руб., а для компании до 500 тыс. руб. Управление автомобилем, незаконно оснащенным громкоговорителем или световыми сигналами, приводит к лишению прав на срок от 12 до 18 месяцев с одновременным демонтажем оборудования. Если же данные стробоскопы используются во время езды, то водитель лишается удостоверения на срок от 18 до 24 месяцев. Использование спецсигналов независимо от выбранного цвета и места установки приводит к уплате штрафа в размере 3 тыс. руб.
Сигналы второго типа. Они представлены желтыми маячками, причем по закону их использование разрешено, поэтому не предусматриваются меры наказания. Но ответственность назначается, если водитель, пользующийся данными стробоскопами, нарушает ПДД. Например, если человек, управляющий авто, не включил желтый маячок во время дорожных работ или перевозки опасного груза, то наказание представлено предупреждением или штрафом в размере 500 руб. Если же не включается данный маячок при перевозке детей, то санкция увеличивается до 3 тыс. руб.
Сигналы третьего типа. К ним относятся белые стробоскопы, причем не требуется на их установку или использование получать предварительное разрешение. Часто они устанавливаются на машины, принадлежащие почте и инкассаторам. Владельцы обычных автомобилей редко монтируют данные приборы, поскольку отсутствуют какие-либо преимущества
Машины с такими стробоскопами часто привлекают внимание представителей ГИБДД, но при этом не предусматриваются какие-либо меры ответственности.
Справка! Незаконный монтаж и использование спецсигналов – это серьезное правонарушение, поэтому избежать наказания не получится, но можно снизить размер штрафа за стробоскопы на 50%, если оплатить его в течение 20 дней после вынесения постановления.
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.
