Категория: Разное

Схема стробоскопа на светодиодах для установки зажигания: 2 схемы автомобильного стробоскоп на светодиодах своими руками

 Комментировать

Радиосхемы. — Светодиодный автомобильный стробоскоп

категория

материалы в категории

П. БЕЛЯЦКИЙ, г. Бердск Новосибирской обл
Радио, 2000 год, № 9

Известно, насколько важна оптимальная установка момента зажигания горючей смеси в цилиндрах бензинового двигателя для обеспечения его максимальной мощности, экономичности и правильного температурного режима. Выполнение этой работы без приборов требует определенного опыта, отнимает немало времени, да и точность установки может оказаться невысокой.
Простой стробоскоп на светодиодах позволит быстро, точно и с минимумом хлопот установить угол опережения зажигания.

Светоизлучателем в стробоскопических приборах заводского изготовления служит безынерционная импульсная лампа, обеспечивающая настолько яркие световые вспышки, что устанавливать опережение зажигания можно даже в условиях большой внешней освещенности. К сожалению, срок службы импульсных ламп невелик, да и приобрести новую, нужного типа, непросто.

С появлением на рынке отечественных светодиодов с силой света более 2000 мкд (для сравнения — у светодиодов серии АЛ307-М при таком же токе значение этого параметра 10… 16 мкд) стало возможным использование их в любительских стробоскопических приборах. В описываемой ниже конструкции использована группа из девяти светодиодов КИПД21П-К красного свечения. Прототипом прибора послужило устройство, опубликованное в болгарском журнале «Радио, телевизия, электроника», 1988, № 8, с. 37.

Работа стробоскопа основана на так называемом стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в следующем: если осветить движущийся в темноте объект очень короткой яркой вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно «застывшим» в том положении, в каком его застала вспышка. Освещая, например, вращающееся колесо вспышками, следующими с частотой, равной частоте его вращения, можно зрительно «остановить» колесо, что легко заметить по положению какой-либо метки на нем.

Для установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них — подвижная — размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода генератора), а другая — на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с моментами новообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе.

В свете вспышек будут видны обе метки, причем, если они находятся точно одна против другой, угол опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют положение прерывателя-распределителя до совпадения меток. Если на автомобиле установлен электронный октан-корректор, совпадения меток добиваются соответствующей ручкой регулировки. О том, как подготовить двигатель для этой операции, можно прочитать в книге «Электрооборудование автомобилей» (Справочник), под ред. Чижкова Ю. П. — М.: Транспорт. 1993.

Схема стробоскопа

Питают прибор от бортовой сети автомобиля. Диод VD1 (см. схему на рис. 1) защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

Емкостным датчиком прибора служит обычный зажим «крокодил», который прицепляют на высоковольтный провод первой запальной свечи двигателя. Импульс напряжения с датчика, пройдя через цепь C1R1R2. поступает на тактовый вход триггера DD1.1, включенного одновибратором.

До прихода импульса одновибратор находится в исходном состоянии, на прямом выходе триггера — низкий уровень, на инверсном — высокий. Конденсатор СЗ заряжен (плюс со стороны инверсного выхода), заряжается он через резистор R3.

Импульс высокого уровня запускает одновибратор, при этом триггер переключается и конденсатор начинает перезаряжаться через тот же резистор R3 с прямого выхода триггера. Примерно через 15 мс конденсатор зарядится настолько, что триггер будет снова переключен в нулевое состояние по входу R.

Таким образом, одновибратор на последовательность импульсов емкостного датчика реагирует генерацией синхронной последовательности прямоугольных импульсов высокого уровня постоянной длительностью — около 15 мс. Длительность импульсов определяют номиналы цепи R3C3. Плюсовые перепады этой последовательности запускают второй одновибратор, собранный по такой же схеме на триггере DD1.2.

Длительность импульсов второго одновибратора — до 1,5 мс. На это время открываются транзисторы VT1 — VT3, составляющие электронный коммутатор, и через группу светодиодов HL1 — HL9 протекают мощные импульсы тока — 0,7…0,8 А.

Этот ток значительно превышает паспортное значение максимально допустимого импульсного прямого гока (100 мА), установленное для светодиодов. Однако, поскольку длительность импульсов мала, а их скважность в нормальном режиме не менее 15. перегрева и выхода из строя светодиодов не отмечено. Яркость же вспышек, которую обеспечивает группа из девяти светодиодов, оказывается вполне достаточной для работы со стробоскопом даже днем.

Для того чтобы убедиться в надежности прибора, был проведен контрольный электропрогон светоизлуча-теля при токе в импульсе 1 А в течение часа. Все светодиоды выдержали испытания, при этом их перегревания не было обнаружено. Заметим, что обычно время пользования прибором не превышает пяти минут.

Экспериментально установлено, что длительность вспышек должна быть в пределах 0.5…0.8 мс. При меньшей длительности увеличивается ощущение недостатка яркости освещения меток, а при большей — увеличивается их «размытость». Необходимую длительность легко подобрать визуально во время работы со стробоскопом подстроечным резистором R4. входящим во времязадающую цепь R4C4 второго одновибратора.

Назначение первого одновибратора — защитить светодиоды от выхода из строя при случайном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя в процессе пользования стробоскопом. Обычно установку угла опережения зажигания проводят на оборотах двигателя, близких к холостым. Если частота искрообразования будет увеличиваться, начнет уменьшаться скважность вспышек (так как их длительность фиксирована). При большой частоте искрообразования выделение тепла в светодиодах может стать чрезмерно большим, что приведет к выходу их из строя.

Длительность импульсов первого одновибратора выбрана такой, чтобы при достижении частоты вращения коленчатого вала около 2000 мин-1 скважность выходных импульсов этого одновибратора приблизилась к 1. При дальнейшем увеличении входной частоты работа триггера DD1 выходит из синхронизма с ней и одновибратор начинает вырабатывать импульсы случайных длительности и частоты. Усредненная частота срабатывания второго одновибратора в этом режиме существенно меньше опасного предела.

Резистор R9 способствует более полному закрыванию мощного транзистора VT3 в паузах между вспышками. Этот транзистор необходимо выбрать с минимальным напряжением насыщения коллектор—эмиттер, тогда гораздо легче будет обеспечить требуемую яркость вспышек.

Если яркость окажется все же недостаточной, можно попробовать собрать выходной транзисторный коммутатор по схеме, показанной на рис. 2. В этом случае, кстати, будет ограничен на безопасном уровне коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2.

Резисторы R6—R8 ограничивают ток через светодиоды. Конденсатор С2 подавляет импульсы напряжения в цепи питания прибора, могущие вызывать сбои в работе триггеров. Резистор R5 ограничивает базовый ток транзистора VT1.

Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К176ТМ2. а также на 564ТМ2 с учетом особенностей ее корпуса. Вместо диода КД209А подойдет КД208А. но лучший результат дадут диоды КД226А, КД213А-КД213Г, КД2997В, КД2999В, так как у них меньше прямое падение напряжения. Подстроенный резистор — СПЗ-196 или СП5-1. Кон денсаторы — КМ-5, К73-9 или другие; С1 должен выдерживать напряжение до 200 В.

Транзисторы КТ315Б могут быть заменены любыми из серий КТ3102. КТ342, а КТ815А — любым из серий КТ815, КТ817.

Проводник от датчика до прибора должен быть не слишком длинным и обязательно экранированным, поскольку чувствительность прибора весьма высока. Выключатель SA1 — любой автомобильный или тумблер ТВ2-1.

Стробоскоп удобнее всего собрать в пластмассовом корпусе от карманного фонаря. Светодиоды монтируют на диске толщиной 1 мм из фольгированного стеклотекстолита вплотную один к другому, крепят диск на место лампы фонаря. Ручку резистора R4 можно вывести на одну из стенок корпуса вблизи от выключателя питания SA1.

Правильно собранный прибор налаживания не требует. Нужно только установить оптимальную яркость освещения и четкость наблюдаемых меток резистором R4.

Как правильно подключить автомобильный стробоскоп?

  • Главная
  •  > 
  • Статьи

    Всем известно, что от того, насколько правильно у Вас выставлен уоз (угол опережения зажигания), зависит не только устойчивая работа всего мотора, но и расход топлива.

    Для того чтобы установить автомобильный стробоскоп не на светодиодах, а тот, что предназначен для установки зажигания и установки уоз, следует запустить двигатель на холостые обороты и начать освещать стробоскопом специальные установочные метки.

    Одна из них подвижная, то есть, расположена либо на коленвале, либо на маховике, либо на шкиве привода генератора, другая расположена на самом корпусе двигателя.

    Емкостный датчик нужно закрепить на высоковольтном проводе запальной свечи первого цилиндра, чтобы вспышки синхронизировались с моментами искрообразования в свече. Благодаря свету вспышек можно увидеть обе метки. Если они находятся одна против другой, то значит, угол опережения зажигания установлен идеально, если есть небольшие смещения, следует корректировать положение прерывателя-распределителя до того момента, пока метки не совпадут.

    Теперь рассмотрим более подробно саму процедуру настройки мотора автомобиля с применением стробоскопа.

    Для начала выведите машину из гаража. Осмотрите стробоскоп, тщательно проверив — нет ли на нем каких-либо механических помех. Лучше всего проводить данную процедуру под вечер, либо в пасмурную погоду, потому как прямые лучи солнца могут создавать световые помехи, что помешает Вам использовать стробоскоп.

    Затем, заглушите мотор. Подсоединяя прибор к аккумулятору, используйте зажимы, обязательно соблюдайте полярность(!). Неправильное подключение контактных проводов, приведет к короткому замыканию! Внимательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к прибору, для того, чтобы избежать этого.

    Для того чтобы образовать емкостную связь с устройством, необходимо закрепить сигнальный кабель, соединенный со свечей первого цилиндра, на проводе.

    Расположите провода таким образом, чтобы они ни в коем случае не попали во вращающиеся части машины.

    Найдите на шкиве или на маховике коленчатого вала отметку белого цвета. После этого определите такую же маркировку на корпусе силового агрегата.

    Не забывайте соблюдать правила техники безопасности. В первую очередь снимите с себя все металлические предметы, а затем установите рычаг переключения передач в нейтральное положение.

    Наденьте диэлектрические перчатки. Исключите все возможные контакты частей тела и элементов одежды с движущимися механизмами. Произведите запуск автомобиля и, дав ему поработать, дождитесь стабилизации оборотов на холостом ходу.

    Ослабьте крепежный болт, предотвращающий поворот трамблера.

    Далее возьмите стробоскоп и направьте его лампу на шкив коленчатого вала. Таким образом, Вы сможете осветить метку на корпусе и риску на двигателе.

    Не спеша, поверните корпус трамблера, от Вас требуется добиться максимального совпадения рисок, как мы уже говорили выше. В случае, если метки совпали, заглушите мотор и отключите стробоскоп. При помощи затяжки болта крепления, зафиксируйте корпус трамблера.

    Ну и теперь, можно приступить к тестированию автомобиля и проверке правильности регулировки зажигания. Для этого, Вам потребуется разогнать машину на ровном участке дороги до 50 км/ч., а затем резко нажать на газ. Если Вы услышали детонационные стуки, продлившиеся не более двух секунд, можете быть уверены – Вы все сделали правильно и заслужили отдых.

    Если вы решили купить автомобильный стробоскоп, обращайтесь в наш Интернет-магазин «НПП ОРИОН». У нас представлена автомобильная техника отличного качества и по доступным ценам!

Цветной стробоскоп Arduino RGB | Elektor Magazine

Почему бы нам не превратить что-то полезное, например, стробоскоп, во что-то бесполезное, но познавательное и интересное для просмотра! Посмотрите видео.

В 80-х годах и до сих пор стробоскопы широко использовались для проверки и установки угла опережения зажигания автомобильных двигателей путем регулировки положения прерывателя контактов. Их также называли временными огнями. Для проверки момента зажигания стробоскоп был подключен к свече зажигания цилиндра, который является эталоном момента зажигания.

Это соединение осуществляется с помощью индуктивного датчика, который крепится к кабелю свечи зажигания и таким образом улавливает импульс высокого напряжения, который используется для создания искры зажигания. Каждый раз, когда зажигается свеча зажигания, стробоскоп вспыхивает ксеноновой или неоновой импульсной лампой в течение очень короткого периода времени. Эта вспышка стробоскопа направлена ​​на установочную метку на шкиве коленчатого вала двигателя.

Также имеется неподвижный указатель, расположенный на кронштейне, установленном над шкивом. Когда импульс зажигания приходит точно в нужный момент, стробоскоп будет мигать каждый раз как раз в тот момент, когда вращающаяся установочная метка на шкиве находится в непосредственной близости от неподвижного указателя. Вращающаяся временная метка кажется неподвижной рядом с неподвижным указателем. Это означает, что угол опережения зажигания в порядке. Когда установочная метка кажется неподвижной перед неподвижным указателем или за ним, необходимо отрегулировать зажигание путем регулировки распределителя.

В такого рода стробоскопах входной сигнал используется для синхронизации стробоскопа с вращением, которое мы хотим измерить. Но вы также можете использовать стробоскоп без использования триггерного сигнала. В этом случае мы регулируем частоту вспышек до тех пор, пока метка на вращающемся объекте не станет (почти) неподвижной и будет видна только одна метка. Когда несколько меток видны и (почти) стоят на месте, это означает, что частота вспышек либо кратна скорости вращения, либо скорость вращения кратна частоте вспышек.

Когда вращение происходит по часовой стрелке и кажется, что метка медленно движется по часовой стрелке, это означает, что частота мигания слишком низкая. Вспышка появляется слишком поздно, это означает, что метка движется в направлении вращения. Если вращение происходит против часовой стрелки и кажется, что метка медленно движется против часовой стрелки, это означает, что частота мигания слишком высока. В этом случае вспышка появляется слишком рано, поэтому метка смещается против направления вращения.

Таким образом можно измерить скорость вращения, регулируя частоту вспышек стробоскопа до тех пор, пока метка на вращающемся объекте не будет казаться неподвижной и будет четко видна только одна метка. Ширина вспышки должна быть достаточно короткой по отношению к частоте, чтобы мы получили четкое отражение. Когда ширина вспышки будет слишком большой, отражение будет смазанным, и вместо четкого отражения мы получим своего рода размытое отражение.

Но давайте превратим стробоскоп во что-нибудь повеселее.

Что, если мы создадим несколько вспышек с одинаковой частотой, но разных цветов и со сдвигом фаз между разными вспышками? Что, если мы используем красивый блестящий отражающий белый объект, который вращается с помощью двигателя постоянного тока с постоянной скоростью, и мы изменим частоту, фазовый сдвиг или ширину разных цветовых вспышек?

Все это можно легко сделать с помощью микроконтроллера, так что давайте попробуем. Когда можно использовать светодиод RGB для генерации цветных вспышек. Мы можем использовать несколько светодиодов RGB параллельно, чтобы увеличить мощность вспышки и получить хорошее видимое отражение.

Для управления частотой, фазой и шириной вспышек мы используем Arduino Pro Mini, потому что у него достаточно входов/выходов, чтобы играть с ним более чем достаточно быстро для нашей цели. Мы могли бы использовать три выделенных модуля ШИМ Arduino Pro Mini для выполнения этой работы, но эти модули ШИМ работают на трех разных таймерах, что затрудняет их синхронизацию или программирование фазовых сдвигов между ними. Кроме того, нам нужны довольно низкочастотные ШИМ-сигналы и нет необходимости в разрешениях до 16 бит.

Более адекватным методом генерации сигналов ШИМ является так называемый программный ШИМ или softPWM. С softPWM мы генерируем сигналы PWM, используя общие цифровые выходы, которые мы устанавливаем и сбрасываем, используя значение счетчика, которое обновляется с помощью прерывания переполнения таймера. Переполнение таймера устанавливается на временной интервал, который достаточно мал, чтобы соответствовать наименьшему временному интервалу, необходимому для точной настройки ширины или фазового сдвига ШИМ-сигнала.

В нашем случае двигатель работает со скоростью около 2000 об/мин, что соответствует частоте вращения 2000/60 = 33,3 Гц. Это означает, что нам нужна частота вспышки около 33,3 Гц. Но тогда наши глаза увидят мерцание мигающих светодиодов. Поэтому мы выбираем двойную частоту около 67 Гц, чтобы не видеть мерцания светодиодов. Это означает, что сигнал ШИМ имеет период 1/67 Гц = 14,9РС. Чтобы получить четкое отражение без чрезмерного размытия, нам нужен рабочий цикл около 5%, что означает ширину импульса 14,9 * 5/100 = около 0,8 мс. Когда наш таймер ШИМ настроен на интервал 0,1 мс, этого достаточно, чтобы установить любую ширину импульса (рабочий цикл) или фазовый сдвиг, который нам нужен.

Ниже вы можете найти видео на YouTube, в котором вы можете увидеть три ШИМ-сигнала красного, зеленого и синего светодиодов на осциллографе вместе с вращающимся объектом, чтобы вы могли видеть, как различные эффекты реализуются путем изменения частоты, рабочий цикл и фаза трех сигналов PWM.


Пепишеры проекта

Следуйте проект

Связанные предметы

.

Имя *

Фамилия *

Псевдоним

Электронная почта *

Пароль *

Подтвердить пароль *

Как подключить проблесковый маячок зажигания

Перейти к основному содержанию

Перейти к объекту

Добро пожаловать на EDAboard.com

Добро пожаловать на наш сайт! EDAboard.com — это международный дискуссионный форум по электронике, посвященный программному обеспечению EDA, схемам, схемам, книгам, теории, документам, asic, pld, 8051, DSP, сети, радиочастотам, аналоговому дизайну, печатным платам, руководствам по обслуживанию… и многому другому.
более! Для участия необходимо зарегистрироваться. Регистрация бесплатна. Нажмите здесь для регистрации.

Регистрация Авторизоваться

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.