Luce stroboscopica per auto realizzata con un puntatore laser. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Gli automobilisti sanno quanto sia importante impostare correttamente i tempi di accensione del carburante nei cilindri di un motore a carburatore. A questo scopo vengono utilizzati gli stroboscopi. Nell'articolo di P. Byalyatsky "LED stroboscopico per auto"("Radio", 2000, n. 9) descrive un semplice dispositivo con una torcia sotto forma di un insieme di LED luminosi invece di una lampada fotografica pulsata.

L'autore di questo articolo propone di assemblare un dispositivo basato su un puntatore laser.

Il dispositivo stroboscopico offerto all'attenzione dei lettori consente non solo di impostare la fasatura ottimale di accensione (IAP) al minimo del motore, ma anche di individuare una candela difettosa, controllare il funzionamento della bobina di accensione e monitorare il funzionamento della centrifuga. e regolatori dell'angolo di vuoto 03 con velocità dell'albero motore fino a 3000 min-1 (l'alta frequenza è pericolosa per un motore che funziona senza carico). Il dispositivo non è progettato per l'utilizzo nelle stazioni di servizio, ma può fornire un servizio inestimabile ad un appassionato di auto rimasto bloccato sulla strada a causa di malfunzionamenti del sistema di accensione.

Il circuito della luce stroboscopica è mostrato in Fig. 1. Gli impulsi provenienti dal filo della candela ad alta tensione, che passano attraverso il nodo di ingresso, costituito da un circuito differenziatore C1, R2 e un resistore limitatore R1, attivano un'unità one-shot assemblata sugli elementi DD1.1, DD1.2. Gli impulsi di uscita del singolo vibratore con una durata di circa 0,15 ms vengono forniti alla base del transistor composito VT1VT2, che funziona come amplificatore di corrente. Il circuito collettore del transistor include un puntatore laser BL1, che funge da carico dell'amplificatore. Poiché gli impulsi di uscita del monostabile hanno un livello elevato, durante la loro azione il transistor composito si apre e il laser del puntatore genera lampi luminosi.

Il puntatore è progettato per una tensione di alimentazione di 4,5 V e nello strobo funziona da una rete di bordo con una tensione di 13,8 V, quindi la durata degli impulsi di uscita del monovibratore non deve superare 0,15 ms - il valore è stato selezionato sperimentalmente e costano diversi laser "bruciati". Con una durata dell'impulso superiore a 0,15 ms, la potenza media dissipata dal laser raggiunge il massimo consentito e il rischio di bruciare l'indice aumenta notevolmente e con meno il segno sulla puleggia dell'albero motore diventa visivamente "difficile da individuare". Va inoltre ricordato che una frequenza di lampeggio superiore a 100 Hz (corrisponde ad un regime motore di 3000 min-1) è pericolosa per un puntatore funzionante ad alta tensione.

Strutturalmente, lo strobo è costituito da un sensore di impulsi di accensione collegato al filo della candela del primo cilindro del motore e dall'indicatore stesso, all'interno del quale sono posizionate tutte le altre parti. Il sensore è collegato all'indice tramite un cavo schermato lungo 50 cm.

La base del sensore degli impulsi di accensione è una molletta, sul lato della quale si trovano le parti C1, R1, R2 dell'unità di ingresso. Su una delle metà della molletta, nel punto in cui si trova il semiforo di lavoro, una bobina di nastro larga non più di 3 mm da stagno o foglio sottile di rame viene avvolta sotto forma di benda (Fig. 2 ). Ad esso è saldato il cavo del condensatore C1. Il terminale del resistore R1 è saldato al filo centrale del cavo di collegamento e il resistore R2 è saldato allo schermo. Il cavo è fissato al manico della molletta con una benda metallica. Le parti superiori del gruppo di ingresso devono essere rivestite con sigillante siliconico e protette dagli urti con una striscia PCB (non mostrata in figura).

Per installare le parti del flash, il puntatore deve prima essere smontato. Dopo aver svitato l'ugello, installare sotto di esso un anello estrattore con uno spessore assiale di 1...2 mm in modo che appoggi contro il bordo dell'involucro cilindrico. Quindi l'ugello viene avvitato con forza, spingendo gradualmente il "riempimento" fuori dall'involucro. Se necessario si ripete l'operazione con un anello di spessore maggiore.

I tentativi di smontare l'indice senza un anello di estrazione di solito portano a danni al bordo dell'involucro in lega di alluminio morbida. Anche spremere il "riempimento" dall'involucro dal lato del vano batteria, come ha dimostrato la pratica, comporta un alto rischio di danneggiare l'indice.

Rimuovere l'interruttore a pulsante dalla scheda dell'indicatore smontato (Fig. 3) e, utilizzando un tronchesino laterale, con attenzione, per non danneggiare la resistenza, accorciarlo fino alla linea tratteggiata (i conduttori stampati sono mostrati in grigio). Se il resistore risulta comunque danneggiato, non importa, è sufficiente cortocircuitare i suoi terminali con un ponticello e aumentare la resistenza del resistore R5 nello schema (vedi Fig. 1) a 270 Ohm.

Le parti del vibratore singolo e l'amplificatore della corrente di uscita sono posizionate su un circuito stampato realizzato su entrambi i lati con un foglio di fibra di vetro con uno spessore di 0,5 mm. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 4 (a - lato stampa; b - lato parti). Sia i transistor che il condensatore C2 sono saldati dal lato di stampa direttamente ai tamponi di stampa.

I fori per il microcircuito dovrebbero essere tali da poter essere montato il più vicino possibile alla scheda: ciò faciliterà l'inserimento della scheda nell'alloggiamento del puntatore durante il montaggio. Il pin 7 del microcircuito e uno dei pin del resistore R3 devono essere saldati su entrambi i lati della scheda. Poiché la scheda è piuttosto angusta, prova a pensare in anticipo alla sequenza di installazione delle parti in modo da non dover dissaldare quelle già installate in seguito. Montare il chip per ultimo. I cuscinetti quadrati su entrambi i lati della scheda devono essere collegati con pezzi di filo di rame e saldati. Una sottile guarnizione isolante deve essere posizionata sotto il transistor VT2.

Prima di collegare la scheda stroboscopica assemblata alla scheda puntatore predisposta, è consigliabile verificarne il funzionamento con un LED anziché con un laser. Un LED (ad esempio AL307B) viene temporaneamente saldato con l'anodo al terminale di alimentazione positivo e il catodo al resistore R5.

Per poter allestire uno flash in condizioni di laboratorio, è consigliabile assemblarlo secondo lo schema di Fig. Multivibratore da 5 test. Produce brevi impulsi di alto livello con una frequenza di ripetizione controllata dal resistore variabile R2.

Gli impulsi vengono forniti all'ingresso dello strobo e il resistore R3 è selezionato in modo che la durata degli impulsi di uscita non superi 0,15 ms.

Successivamente, è necessario assicurarsi che la scheda assemblata entri liberamente nell'involucro del puntatore.

Tre cavi flessibili sono saldati alla scheda assemblata: comune, ingresso (al resistore R1 del sensore) e alimentazione positiva (+13,8 V), applicati alla scheda puntatore con i cuscinetti in lamina di collegamento rivolti verso l'esterno e un pezzo di filo di rame con in entrambi i fori di montaggio delle tavole viene inserito un diametro pari a 0,5 mm e saldato. Non dimenticare di collegare il terminale positivo del laser sulla scheda del puntatore (vedere Fig. 3) con il cavo di alimentazione positivo sulla scheda dello stroboscopio utilizzando un conduttore separato. Controllare nuovamente se la struttura si adatterà all'alloggiamento del puntatore.

Se tutto è in ordine, nell'involucro viene inserito un isolante costituito da una sottile pellicola di plastica dura arrotolata in un tubo e al suo interno viene inserito un laser con un circuito. L'estremità con i puntali è riempita di sigillante. I cavi di alimentazione flessibili sono dotati di morsetti a coccodrillo con contrassegni di polarità o di un connettore per il collegamento a una presa di lampada portatile.

In tutti i casi, è consigliabile inserire un diodo nel traferro positivo per proteggere lo stroboscopio dall'attivazione accidentale dello stroboscopio con polarità inversa (questo diodo non è mostrato nello schema di Fig. 1). È adatto qualsiasi diodo con una tensione inversa di almeno 50 V e una corrente raddrizzata media di almeno 100 mA. È possibile montare il diodo vicino alla clip a coccodrillo.

Inoltre, poiché l'involucro del puntatore laser è collegato elettricamente al cavo di alimentazione positivo, esso deve essere accuratamente isolato e durante l'uso non deve entrare in contatto con parti del veicolo. Tuttavia, sarà più semplice lavorare con uno flash se si collega in serie al diodo protettivo un fusibile miniaturizzato con una corrente di 0,16 A (anch'esso non mostrato nello schema).

Per azionare lo stroboscopio, un sensore a molletta è collegato al filo ad alta tensione della candela del primo cilindro del motore. Gli impulsi di attivazione arrivano al dispositivo attraverso la capacità tra il filo ad alta tensione e la benda nel foro di lavoro del sensore. La capacità dovrebbe essere quella minima richiesta per un avvio stabile.

Se si sceglie una capacità eccessivamente grande, l'ampiezza dell'impulso di trigger in circostanze sfavorevoli può superare quanto consentito per il microcircuito e causarne il danneggiamento. Pertanto, all'inizio, il sensore deve essere installato sul cavo attraverso una guarnizione a secco spessa 1 mm in polietilene o PVC. Se lo stroboscopio non si avvia (non vi è alcuna luce laser lampeggiante ai regimi più bassi del motore), la guarnizione deve essere sostituita con una più sottile.

È più comodo lavorare con uno stroboscopio quando il suo punto luminoso ha una forma allungata: questo rende più facile fissare entrambi i segni nel campo visivo. Pertanto, uno degli accessori inclusi viene posizionato sul puntatore, tirando la macchia in una linea. Quando si lavora durante le ore diurne, ma all'ombra, si può fare a meno dell'attacco (la luminosità del faretto sarà maggiore), dirigendo il raggio solo verso il segno mobile. In queste condizioni il segno fisso sulla carrozzeria sarà ben visibile. Per proteggere il laser e l'accessorio da sporco e polvere durante lo stoccaggio, scegliere una custodia in plastica adatta.

Forse qualcuno troverà più facile assemblare una luce stroboscopica a scatto singolo su un microcircuito K564LE5 in miniatura. Un disegno della scheda per questa opzione è mostrato in Fig. 6. Qui, sul lato delle parti (Fig. 6, b) sono saldati solo il condensatore C2 e il transistor VT2, il resto delle parti si trova sul lato di stampa. Inoltre, il pin 2 del microcircuito è collegato al nodo di ingresso.

Prima di lavorare con la luce stroboscopica, pulire la vernice bianca sui segni sul corpo e sulla puleggia dell'albero motore del motore dell'auto. Se i segni non sono colorati, dovresti assolutamente farlo: sarà molto utile in futuro. Con il motore ben caldo, portarlo al minimo a 600...800 min-1. Collegare i terminali di alimentazione del flash in modo che i suoi cavi di alimentazione non entrino in contatto con quelli ad alta tensione. Installare il sensore sul filo dell'alta tensione della prima candela e dirigere il raggio laser su un segno fisso situato sulla carrozzeria. Quindi utilizzare un raggio laser per trovare un segno in movimento sulla puleggia del volano: la luminosità del punto in questo punto aumenta a causa del riflesso della vernice bianca. Se il segno non è colorato, la luminosità del raggio riflesso, al contrario, diminuirà, ma questo sarà più difficile da rilevare, soprattutto in condizioni di luce intensa.

Puoi assicurarti che la posizione trovata sia effettivamente un segno modificando leggermente la velocità dell'albero motore, mentre il segno si sposta avanti o indietro mentre la puleggia ruota.

Se la fasatura dell'accensione sulla tua auto non è corretta, il segno in movimento potrebbe essere lontano da quello stazionario. Al minimo, il segno sulla puleggia del volano dovrebbe essere opposto al segno fisso centrale, ovvero la fasatura dell'accensione dovrebbe essere di 5 gradi. Ruotando il corpo del commutatore-distributore, assicurarsi che i segni mobili e fissi coincidano e fissarlo in questa posizione.

Aumentare brevemente la velocità e osservare la divergenza dei segni. All'aumentare della velocità dell'albero motore, l'accensione dovrebbe avvenire prima. A una velocità di rotazione di 3000 giri al minuto, i tempi di accensione per le auto VAZ dovrebbero essere compresi tra 1 e 15 gradi. [17].

Non aumentare la velocità di rotazione oltre i 3000 min-1: questo è pericoloso sia per il motore che per il puntatore laser. Non puntare mai il raggio laser negli occhi!

Lo strobo utilizza un puntatore laser con una potenza fino a 1 mW. Recentemente sono comparsi sul mercato puntatori laser cinque volte più luminosi. Hanno le stesse dimensioni ed è preferibile il loro utilizzo nei flash delle automobili.

Letteratura

• Belyatsky P. Luce stroboscopica per auto a LED. - Radio, 2000. N. 9, pag. 43, 44.
• Auto Ershov B.V., Yurchenko M.A. VAZ. - Kiev, "Scuola Vishcha", 1983.

Autore: N.Zaets, pos. Veydelevka, regione di Belgorod; Radio #1 2004

Aggiunta

"Strobo per auto da un puntatore laser" - sotto questo titolo in "Radio", 2004, n. 1, p. 45, 46 è stato pubblicato un articolo di N. Zaets. Mi piaceva l'idea di utilizzare un puntatore laser come luce stroboscopica. Per coloro che vorrebbero ripetere questo disegno, ma non conoscono la struttura del puntatore, suggerisco di conoscerlo più in dettaglio.

La figura mostra il “riempimento” del puntatore del portachiavi. La sorgente luminosa è un cristallo che emette semiconduttori 3, saldato a una base massiccia che funge da dissipatore di calore 2. Il dissipatore di calore è fissato alla scheda 1, sulla quale si trovano il pulsante di accensione, il resistore limitatore di corrente e il contatto a molla della batteria montato. Il dissipatore di calore con la scheda è saldamente inserito nella fessura del manicotto del supporto 4, all'altra estremità della quale vengono tagliate le filettature esterne ed interne.

La luce proveniente dal cristallo è altamente diffusa e viene raccolta in un raggio sottile dalla lente 6. La posizione della lente rispetto al cristallo può essere regolata mediante la boccola filettata 7. La molla 5 preme la lente sulla boccola.

Per utilizzare il puntatore come illuminatore stroboscopico, è meglio sfocare il fascio luminoso avvitando a fondo il manicotto (ma non premere troppo forte!). Di conseguenza, il diametro del punto luminoso ad una distanza di 1 m aumenterà fino a circa 6 cm, ad una distanza più breve il diametro del punto sarà più piccolo. In ogni caso, con uno spot più largo del punto, è più facile “trattenere” il segno sulla puleggia del motore, e c'è meno pericolo per la vista se il raggio colpisce accidentalmente gli occhi.

Molti articoli sottolineano che il puntatore è alimentato da una sorgente di 4,5 V, ma la presenza di un resistore limitatore di corrente nella sua struttura suggerisce che la tensione può essere qualsiasi, è sufficiente selezionare la corrente richiesta. Ecco come si accende il laser nello stroboscopio. Per calcolare il resistore, è necessario misurare la corrente laser del puntatore e la caduta di tensione ai suoi capi. Sui campioni laser in mio possesso, la caduta è stata di 2,6 V a 35 mA. Quando si sceglie un resistore limitatore di corrente, non dimenticare il resistore integrato da 68 Ohm.

Durante gli esperimenti sull'alimentazione dei puntatori con una corrente eccessiva, uno di essi è stato danneggiato. Ma, come si è scoperto, il cristallo è rimasto intatto, ma il suo sottile piombo è bruciato. La funzionalità del laser è stata ripristinata con una goccia di colla conduttiva. Gli strumenti utilizzati sono un ago da cucito e una lente 6.

Autore: A. Chepurin, Chusovoy, regione di Perm

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