Стробоскопический эффект на авто

Что такое автомобильный стробоскоп и как им пользоваться

Работа известного многим автолюбителям стробоскопа основана на стробоскопическом эффекте, который еще называют зрительной иллюзией. Этот эффект применяется во многих областях: техника, медицина, механика. В автомобильной сфере он занимает особое место и широко используется в процессе наладки системы зажигания автомотора. Однако не всем известно, что такое автомобильный стробоскоп и для чего нужен.

Что такое стробоскоп и чем он полезен автовладельцам

Этот технический прибор, работающий от электричества, помогает отрегулировать угол опережения зажигания с помощью зрительной иллюзии, возникающей из-за совпадения частоты вращения коленвала мотора с частотой мигания прибора. Для этого применяются метка на валу и шкала на корпусе автомотора.

Угол опережения зажигания – это угол, образуемый между мгновением возгорания горючего и приходом поршня к верхней мертвой точке. Если воспламенение смеси происходит в неправильный момент времени, то максимальная мощность, КПД, ресурс двигателя уменьшаются. Важно, чтобы этот угол рос по определенной косой линии при нарастании оборотов. По этой причине для его выставления на холостом ходу и фиксации изменений при росте оборотов до пяти тысяч используется стробоскоп.

Как устроен стробоскоп

Чтобы понять, как пользоваться автомобильным стробоскопом, нужно изучить принцип его действия. Самое простое устройство включает в себя следующие элементы:

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.

Инструкция по работе с автомобильным стробоскопом модели ПАС-2

Эта марка прибора является одной из самых надежных и приемлемых по цене.

Перед началом работы необходимо подготовить сам прибор: протереть корпус с линзой сухой мягкой тканью. Контрольные метки рекомендуется обозначить мелом, так как это упростит наблюдение за ними. Присоединить советующий зажим к положительной клемме аккумулятора, а другой зажим к корпусу двигателя машины. Поместить сенсор на высоковольтный электропровод свечи зажигания, произвести отсчет частоты вращательного движения коленвала двигателя по шкале прибора, при этом показания прибора умножить на 100.

Что лучше: купить стробоскоп в магазине или сделать собственноручно?

Этот прибор без затруднений получится купить в любом автомагазине. Автомобильный профессиональный стробоскоп работает эффективно и дает очень точные измерения. Но его основным минусом является высокая цена. Стоимость приборов начинается от 1 000 рублей и может доходить до 20 000 рублей. Это объясняется тем, что при их производстве используются дорогие газоразрядные лампы. При выходе из строя такой лампы ее замена будет сопоставима по стоимости с покупкой нового прибора.

Именно поэтому многое автолюбители отдают предпочтение самодельным стробоскопам. Собрать его достаточно легко, для этого потребуются светодиоды, фонарик или лазерная указка. Стоимость нужных материалов не превысит шестисот рублей, но при этом вы получите такой же точный и надежный прибор, как при покупке промышленного варианта.

Как изготовить автомобильный стробоскоп своими руками

Чтобы произвести сборку устройства в домашних условиях потребуются следующие элементы:

Все упомянутые элементы продаются в любом магазине радиоэлектроники. В качестве корпуса подойдет каркас старого фонарика.

Схема автомобильного стробоскопа для установки зажигания представлена ниже.

Чтобы собрать прибор нужно проделать дырку в корпусе для шнура питания. На концы электропроводов приварить фиксаторы, не забывая при этом об их полярности, после чего совершить монтаж измерителя с любой стороны корпуса. Проволока из меди должна быть подпаяна к центральному кабелю. Для надежной, точной и долговечной работы требуется произвести изоляцию все штифтов.

Еще одним хорошим вариантом для самостоятельного монтажа является автомобильный стробоскоп на светодиодах. В его базисе лежит микрочип, для работы которой требуются минусовые стимулы. Модель прибора нарисована ниже.

Важно применить резисторы R3, R2, R1, так как с их помощью лимитируются отклонения впускного сигнала. Протяженность импульсов создает условия для мощности C4 вместе с сопротивлением R6. Питание схемы идет от аккумулятора.

Проверка и настройка стробоскопа

Чтобы сделанное своими руками устройство работало без погрешностей требуется выполнить настройку. Для этого необходимо:

Как показывает практика, приборы, сделанные самостоятельно, практически ни чем не отличаются от заводских по точности своей работы. Необходимо правильно собрать схему и проверить работоспособность собранного стробоскопа.

Источник

Что такое стробоскоп для тюнинга автомобиля и как его использовать при установке зажигания?

Установка дополнительных автомобильных световых приборов – один из самых распространенных видов тюнинга. В этой статье мы узнаем, что такое стробоскопы на авто, какие они бывают и как устанавливаются.

Что это такое

Согласно энциклопедическим справочникам, стробоскоп – прибор, воспроизводящий быстро повторяющиеся световые вспышки. Иными словами, это безинерционная лампа, которая мигает с той или иной частотой. Частота вспышек выбирается в зависимости от поставленных задач, а задач стробоскоп может выполнять множество. С его помощью, к примеру, измеряют скорость повторяющихся процессов, в частности, вращения или возвратно-поступательного движения тех или иных узлов машин.

На левом снимке мы видим неподвижный диск проигрывателя с нанесенными на него специальными метками. В свете стробоскопической лампы они, естественно, неподвижны. На среднем снимке диск вращается со скоростью 33 оборота в минуту – верхний ряд меток сливается, нижний кажется неподвижным.

Если скорость вращения изменится, то метки «побегут» вперед или назад в зависимости от повышения или понижения скорости вращения. То же самое происходит и при вращении диска со скоростью 45 оборотов в минуту, только на этот раз в работе участвует верхний ряд меток.

Используется стробоскоп и для визуальных эффектов. Ты наверняка видел, как на дискотеке люди, до этого просто танцующие, в свете стробоскопа начинают неестественно и забавно дергаться.

Стробоскоп автомобильный, по сути, ничем не отличается от обычного, но служит просто для украшения, как, к примеру, «ангельские глазки», установленные в фары.

На заметку. Автомобильный стробоскоп тоже может использоваться для визуальных эффектов, скажем, на пикнике. Если его частота правильно подобрана (обычно 3-5 Гц), то в его свете картинка движущихся людей может быть весьма эффектна.

Схема подключения

Обычно автомобильные тюнинговые стробоскопы устанавливаются в фары, но существуют модели в виде источников света, устанавливаемых на тех или иных элементах автомобиля. Проблесковый маячок или так называемая «мигалка» на крыше спецмашины – это тоже своего рода автомобильный стробоскоп только с очень маленькой частотой вспышек, и служит он для привлечения внимания.

Проблесковый маячок на «скорой» – это тот же автомобильный стробоскоп

Независимо от того, в каком месте авто будет устанавливаться прибор и для чего использоваться, схема его подключения останется та же. Для запуска в работу большинству имеющихся в продаже устройств достаточно питания, поэтому подключить прибор не составляет никакого труда. К примеру, его можно запитать просто от аккумулятора, включив через переключатель, установленный в любом удобном месте.

Такая схема удобна тем, что автомобильный стробоскоп можно использовать на стоянках с заглушенным двигателем. Забыть же автомобиль в гараже с включенным прибором довольно сложно – слишком уж он обращает на себя внимание.

Простая схема включения автомобильного стробоскопа (выключатель не показан)

Важно! Кроме выключателя, в цепь питания устройства нужно поставить предохранитель. Это поможет избежать крупных неприятностей вплоть до пожара при поломке прибора.

Еще один вариант подключения – параллельно габаритным огням. В этом случае прибор будет включаться из салона вместе с габаритными огнями.

Подключение автомобильного стробоскопа к габаритным огням

Следующий вариант – подключение автомобильного стробоскопа к замку зажигания. В этом случае стробоскоп будет включаться при пуске двигателя.

Подключение автомобильного стробоскопа к замку зажигания

Есть модели приборов, которые включаются при помощи беспроводного пульта ДУ. Оптимальная схема подключения такого устройства – к аккумулятору (I вариант).

“Мигалка” с радиопультом ДУ к содержанию ↑

Обзор моделей

А теперь рассмотрим наиболее интересные модели автомобильных “мигалок”, которые можно найти в магазине.

Federal Signal

Восемь светодиодных ламп-стробоскопов для установки под обрешетку радиатора. Подключаются к основному блоку, который управляется беспроводным пультом ДУ. Благодаря специальной клипсе фонари легко устанавливаются без доработки решетки. В выключенном состоянии приборы абсолютно незаметны.

Автомобильный стробоскоп Federal Signal

Основные характеристики:

Стробоскопы – ДХО

Четыре мощных led фонаря-стробоскопа с функцией ДХО. Устанавливаются под обрешетку радиатора и не привлекают лишнего внимания. Управляются радиопультом ДУ. Режим ДХО включается автоматически при пуске автомобиля. Благодаря самоклеящемуся основанию фонари легко устанавливаются без доработки автомобиля.

Стробоскоп + ДХО Премиум

Основные характеристики:

Лампа «Хамелеон»

Мультицветная лампа-стробоскоп с цоколем W5W. Устанавливается на место лампы габаритных огней, может светить семью цветами, в том числе и белым (режим габаритных огней). Режимы работы переключаются кратковременным переключением габаритов. После выключения включаются в предыдущем режиме. Подходит на все марки авто, включая машины с бортовым компьютером.

Мультицветная автомобильная LED лампа-стробоскоп в габариты

Основные характеристики:

Съемный фонарь-стробоскоп

Прибор выполнен в виде линзованного фонаря с присосками. Устанавливается под лобовое стекло внутри салона. Питается от гнезда прикуривателя. Легко устанавливается и при необходимости быстро снимается. Компактен, не загораживает обзор. Режимы работы меняются кнопкой, расположенной на задней панели. Включение производится выключателем, расположенным на питающем кабеле.

Автомобильный стробоскоп под лобовое стекло

Основные характеристики:

Рейка-стробоскоп

Светодиодный автомобильный стробоскоп, выполненный в виде рейки. Может крепиться на бампер, за обрешетку радиатора или на крышу. Рейка имеет 4 группы светодиодов, управлять группами можно раздельно. Управление прибором производится с проводного пульта. Режим постоянного свечения позволяет использовать устройство в качестве автомобильного прожектора.

Светодиодная автомобильная рейка с режимом стробоскопа

Основные характеристики:

Законность установки

Насколько законна установка автомобильного стробоскопа? Думаю, практически каждый автовладелец знает ответ на этот вопрос. Ну а для того, кто не знает, привожу выдержки из некоторых правовых документов, которые нарушаются при установке стробоскопа для автомобиля:

Постановление от 10 сентября 2009 г. N 720 Об утверждении технического регламента о безопасности колесных транспортных средств.

Статья 12.5 КоАП

Стробоскоп для установки зажигания – совсем другое устройство

Существует еще один автомобильный стробоскоп, пользование которым не только разрешено, но и рекомендуется. Это стробоскоп для установки угла опережения зажигания.

Автомобильный стробоскоп для регулировки зажигания

Он тоже подает короткие световые вспышки, но только частота их зависит от оборотов коленчатого вала. С его помощью можно выставить угол опережения зажигания с точностью до минут, а это – повышение мощности двигателя, увеличение ресурса его работы, экономия топлива. Каков принцип работы этого прибора?

Автомобильный стробоскоп подключается к аккумуляторной батарее, а специальный датчик надевается на высоковольтный провод катушки зажигания. После пуска двигателя прибор начинает подавать короткие вспышки в тот момент, когда на свечи подается высоковольтный разряд.

Если теперь поднести стробоскоп к шкиву коленчатого вала, то на нем (шкиве) можно увидеть неподвижную метку. Изменяя угол опережения зажигания, эту метку можно смещать (визуально, конечно). Наблюдая за положением метки, выставляют необходимый угол опережения зажигания, совмещая метку на шкиве со специальными метками на корпусе двигателя.

На этом беседу об автомобильных стробоскопах можно закончить. Теперь ты знаешь, что это за приборы, как они работают и какими бывают. Но, главное, ты в курсе неприятностей, которые может принести такой тюнинг.

Источник

Стробоскоп своими руками на 10 эффектов

Представляю автомобильный стробоскоп, хотя его можно не только на автомобиле применять, но и на мотоцикле, велосипеде, в общем везде, где пожелает душа и позволит фантазия. Представлено 2 варианта исполнения: более дешевый на биполярных транзисторах и более дорогой, но мощный вариант на полевых транзисторах. Главное различие, как указано, это допустимая мощность нагрузки. В первом случае у нас будет около 10 Вт допустимой нагрузки на канал, во втором 45 Вт и более (больше 45 Вт на канал не нагружал для проверки, но при такой нагрузке теплового нагрева ключевых элементов не было совсем).

Итак 2 схемы устройства:

Первая на полевых транзисторах:

И вторая на биполярных транзисторах:

Конструкция представляет собой микроконтроллер, управляющий силовыми ключами. Микроконтроллер можно использовать как в DIP корпусе, таки в SMD, однако на печатной плате предусмотрена установка только для SMD корпуса микроконтроллера. 1024 байта памяти микроконтроллера использованы полностью, поэтому количество эффектов ограничено 10, а жаль. В качестве силовых ключей можно использовать в первом варианте любые n-канальные полевые транзисторы с логическим управлением. Что это значит? У таких полевых транзисторов открывающие напряжения связаны с логическими уровнями, т.е. им достаточно на затвор подать 5 В, чтобы канал надежно открылся (пример выбора транзистора IRFZ44 и IRLZ44n: в данном случае IRLZ44n является полевым транзистором с логическим управлением, на что указывает буква l в названии, это то, что нам нужно для замены, IRFZ44 тоже подойдет, но будет чуть-чуть хуже, т.к. ему требуется подать большее напряжение для полного открытия, хотя работать тоже будет, просто сопротивление канала будет больше значения из даташита, а это значит, при бОльших токах больше будет греться). Чтобы ограничить ток заряда затвора, ставим ограничивающие резисторы R2, R3, чтобы не рисковать выбить вывод микроконтроллера. Резисторы R4, R5 необходимы, чтобы при отсутствии логической единицы прижимать затвор полевого транзистора к земле для надежного закрытия. Кнопку можно использовать абсолютно любую. На печатной плате кнопка дублируется двумя штырьками для возможности использования выносной внешней кнопки. Биполярные транзисторы можно использовать любый N-P-N структуры с запасом по мощности. Резистор R1 необходим для предотвращения сбоев работы микроконтроллера. Если не использовать этот резистор, на выводе reset могут появляться случайные помехи, из-за которых МК может презапускаться. Стабилизатор напряжения можно использовать любой на 5 В линейный (7805 или КР142ЕН5А) или заменить на импульсный преобразователь напряжения, при этом придется изменить немного и печатную плату (например MC34063 или LM2576 (LM2596)).

Чтобы прошить микроконтроллер, необходимо либо использовать отдельную планку для прошивки перед запаеванием на печатную плату, либо временно подпаяться к контактам на печатной плате стробоскопа. Программатор можно использовать любой, поддерживающий ISP программирование (например, USBasp или USBtiny). После прошивки устройство не требует никаких настроек или калибровок, работает сразу. Для прошивки необходимо установить fuse биты, новичкам советую использовать шестнадцатиричную форму (HIGH, LOW), чтобы не напортачить с галочками:

Сохранение последнего использовавшегося реализовано путем сохранения переменной, отвечающей за номер эффекта, в энергонезависимую память EEPROM микроконтроллера при выборе нужного эффекта. При подачи напряжения одним из первых дел считывается память EEPROM и определяется последнее состояние переменной:

Внешний вид готового устройства:

Конструкция и прошивка проверены в работе: багов и лагов не замечено. Любители китайской продукции в данном случае курят в сторонке, т.к. сравнительная стоимость данного устройства будет меньше и, что самое главное, более функциональная по сравнению с аналогами. Собрать такую схему у среднего радиолюбителя получится быстрее, чем сходить в магазин за китайским аналогом

К статье прилагаются файлы печатной платы, HEX файл прошивки микроконтроллера и проект Proteus, а также видео работы стробоскопа.

Источник

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 стробоскопы

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.

Источник