elektro-help.ru

18 сентября, 2021

Измерение малых сопротивлений, шунтов

Измерение малых сопротивлений

Источник: http://elwo.ru/publ/skhemy_izmeritelnykh_priborov/izmerenie_malykh_soprotivlenij/17-1-0-642

Измерение малых сопротивлений. Схема приставки

Порой появляется необходимость выполнить измерение малых сопротивлений – обмоток реле, трансформаторов (до 20 Ом) или шунтов измерительных приборов (до 2 Ом). Приведенная в данной статье схема приставки к милливольтметру, позволяет выполнить замер сопротивлений на 2-х пределах: до 2 Ом и 20 Ом.

Вся работы данной приставки построена на измерении падения напряжения на измеряемом сопротивлении при заведомо известном значении тока протекающего через него. На транзисторе VT1 создается постоянное значение тока. Его повышенная стабильность создается работой операционного усилителя, который осуществляет управление транзистором VT1.

Переключателем SA1 осуществляется выбор предела измерений. Кнопка SA3 нажимается только в момент осуществления измерений. Для защиты вольтметра от поломки, при включении измерителя без резистора, в схему добавлен диод VD1.

Калибровка приставки

Сперва ручки переменных резисторов R2 и R5 необходимо установить в средние положения. Далее на приставку подают напряжение 8…24 В. Постоянную величину тока, протекающего через замеряемое сопротивление, возможно установить 2-я способами.

Первый способ потребует использования высокоточного миллиамперметра. Необходимо его щупы подсоединить к зажимам измеряемого малого сопротивления.

Переключатель приставки SA1 перевести в положение замера сопротивлений до 2 Ом (верхнее по схеме), а на миллиамперметре установить диапазон до 200 мА.

Затем нужно нажать на кнопку SA3 и путем изменения сопротивления переменного резистора R5 выставить ток 100 мА.

Далее переключатель SA1 установить в положение до 20 Ом (нижнее по схеме), уровень же миллиамперметра выставить на 20 мА. Нажимаем кнопку SA3 и резистором R2 выставляем ток 10 мА. Повторить данный способ калибровки тока несколько раз, а затем движки переменных резисторов покрыть лаком или краской.

Второй способ калибровки заключается в применении образцовых сопротивлений на 1 и 10 Ом. Путем изменения сопротивлений резисторов на каждом диапазоне установить падение напряжения на образцовых резисторах 100 мВ.

В данной приставке можно применить операционный усилитель LM324 или К1401УД2А. Стабилизатор 78L05 можно заменить на К142ЕН5А, транзистор BD135 можно заменить на КТ815, КТ817, а диод на КД103А. Транзистор VT1 необходимо разместить на небольшом радиаторе.

Для подключения измеряемого резистора малого сопротивления удобно использовать зажимы типа “крокодил”. Особое внимание следует уделить способу подсоединения щупов вольтметра.

Их непременно нужно подключить непосредственно к зажимам, в которых находится измеряемое сопротивление – в этом случае сопротивление проводов щупов не повлияет на результаты измерения.

Источник: http://www.joyta.ru/6417-pristavka-dlya-izmereniya-malyx-soprotivlenij/

Измерение ультрамалых сопротивлений

Техника измерений

Главная Статьи, аналитика Техника измерений

В профессиональной и радиолюбительской практике приходится встречаться с необходимостью измерения ультрамалого сопротивления. В статье рассказывается о возникающих при этом проблемах и способах их решения.

К числу задач, требующих измерения сопротивлений вплоть до 1 мОм с заданной точностью, относятся, например, изготовление шунтов (в том числе и для измерительных приборов), измерение переходного сопротивления контактов реле, переключателей и т. п. Аналогичная задача возникает и при необходимости отбора мощных полевых транзисторов по критерию сопротивления открытого канала, поскольку у современных транзисторов это значение доходит до нескольких миллиом.

В широко распространенных методах измерения последовательно с измеряемым сопротивлением Rx неизбежно включено паразитное сопротивление Rn, образованное соединительными проводами, переходным сопротивлением входных клемм или гнезд, контактных переключателей и т. п. Сопротивление Rn обычно находится в пределах 0,4…

0,1 Ом; конкретное его значение зависит от ряда причин, в том числе и типа прибора. Например, в цифровых мульти-метрах с автоматическим переключением предела измерений оно меньше, чем у приборов с контактными переключателями. Измерить сопротивление Rn предельно просто – достаточно установить нижний предел измерения омметра и замкнуть щупы.

Такие измерения являются также проверкой состояния контактов, которую целесообразно периодически проводить, особенно для мультиметров с галетными переключателями. При хорошем состоянии контактов сопротивление не должно превышать вышеуказанного значения 0,4 Ом, при большем – прибор следует разобрать и почистить контакты.

Для получения надежных результатов измерения следует провести несколько раз, после каждого проворачивая переключатель по кругу.

Ввиду того что сопротивление Rn включено последовательно с Rx, омметр измеряет их суммарное значение. Конечно, для больших значений сопротивления эта ошибка невелика и ее не учитывают. Иначе обстоит дело при измерении малых значений.

Несложно заметить, что для значений RX) соизмеримых с сопротивлением Rn, измерение в принципе еще возможно, хотя о точности говорить уже не приходится.

Другими словами, именно значение Rn является основным фактором, ограничивающим предел измерения сопротивления “снизу”, и поэтому в широко распространенных цифровых мульти метрах нижний предел измерения равен 200 Ом, что соответствует цене единицы младшего разряда 0,1 Ом.

Для приборов, имеющих АЦП 41/г разряда, цена единицы младшего разряда составляет 0,01 Ом, поэтому в таких цифровых мультметрах нередко есть возможность учесть в показаниях влияние сопротивления подводящих проводов

Из изложенного понятно, что для измерения ультрамалого сопротивления необходим измеритель с нулевым значением Rn Технически, конечно, возможно создание прибора с весьма малым значением Rm однако полностью исключить его нереально – законы физики не позволяют.

Рис. 1

Это действительно так для обычных, применяемых в аналоговых и цифровых омметрах, методов измерения сопротивления Тем не менее эта задача давно успешно решена в более сложных приборах для измерения малых значений сопротивления методом амперметра и милливольтметра [1].

Подобный метод используют и в геофизических исследованиях, где аналогичные проблемы возникают при измерении электросопротивления земных пород. Конечно, сопротивления земных пород не являются ультрамалыми и в зависимости от вида пород и их состояния (сухие, влажные, талые, мерзлые и т. п.

) меняются в самых широких пределах, но суть проблемы такая же – исключить влияние переходного сопротивления. В геофизике – это сопротивление забитых в землю измерительных электродов, но конкретная причина появления переходных сопротивлений и порядок их значений не являются суть важными.

Важно лишь то, что необходимо измерить сопротивление в условиях, когда переходные сопротивления соизмеримы или даже превышают (иногда даже значительно) измеряемое. Метод, позволяющий полностью исключить влияние переходных сопротивлений, получил название “метода четырех зондов”.

Насколько важен этот метод в геофизике, можно судить хотя бы по тому, что на нем основана вся электроразведка, в том числе и вертикальное электрозондирование (ВЭЗ).

Суть метода можно выразить следующей фразой: “если избавиться от паразитного сопротивления невозможно, то следует исключить его влияние”. Изложенное поясняется рисунком. Через измеряемое сопротивление Rx пропускают ток, регулируемый балластным резистором R6 и контролируемый амперметром РА1 Падение напряжения на Rx измеряют милливольтметром PV1.

Обратите внимание – вольтметр подключен непосредственно к Rx, поэтому влияние Rn полностью исключается. При этом, правда, появляется паразитное сопротивление Rnv в цепи вольтметра, образуемое контактным сопротивлением в точках подключения вольтметра (на рисунке показаны стрелками) и сопротивлением соединительных проводов вольтметра.

Однако влияние Rnv пренебрежимо мало и его можно не учитывать, поскольку условие Rv > Rnv (где Rv – входное сопротивление вольтметра) выполняется практически всегда Действительно, минимальное значение входного сопротивления мультимет-ра у самых простых моделей составляет 1 МОм, а значение Rnv заведомо меньше 1 кОм.

Значение Rx измеряемого сопротивления вычисляют по известной простейшей формуле Rx= U/I.

Выбор тока в измерительной цепи осуществляют исходя из требований к точности измерения сопротивления Модуль (абсолютное значение) относительной погрешности измерения сопротивления является суммой модулей относительных погрешностей измерения тока и напряжения. Для простоты (или просто для определенности в начале расчета) разделим эту погрешность поровну для тока и напряжения.

Например, если требуемая погрешность измерения сопротивления не более 2 %, то для тока и напряжения следует применять приборы не хуже класса 1,5. Цифровые мультиметры в большинстве случаев обеспечивают необходимую точность измерения тока, и с этим проблем обычно не возникает. Несколько сложнее обстоит дело с измерением напряжения. Покажем это на примере измерения сопротивления 1 мОм.

Читайте также: Новый контроллер для заряда батарей напряжением до 80 в от linear

При токе 0,1 А падение напряжения составит 0,1 мВ, что для приборов с АЦП 31/г разряда на пределе 200 мВ соответствует единице младшего разряда и измерение невозможно. При токе 1 А измерение возможно, хотя и с заметной погрешностью.

Конечно, полный расчет погрешности измерения возможно провести лишь для конкретного случая с конкретными приборами, и в статье приведены лишь общие принципы ее определения.

Вычисление погрешности измерения для многих может показаться слишком сложным или даже вообще ненужным. Поэтому стоит напомнить старую истину – измерение, точность которого неизвестна, бессмысленно.

Другими словами, если нельзя определить (или хотя бы оценить) точность измерения, то нет смысла тратить время и силы на его проведение.

К этому еще можно добавить тот печальный факт, что практически все находящиеся сейчас в эксплуатации измерительные приборы не аттестованы (не прошли метрологической поверки), поэтому реальная точность их неизвестна и остается лишь доверять приведенным в паспорте данным.

Конечно, измерение методом четырех зондов существенно сложнее, чем обычным омметром – необходимы два измерительных прибора, источник питания и дополнительный переменный резистор; да и само проведение измерения требует больше времени. К тому же еще нужны некоторые расчеты. Но поскольку при этом применяется стандартная измерительная аппаратура, а проводить такие измерения приходится не слишком часто, с этим вполне можно смириться.

Несколько проще этот метод можно реализовать радиолюбителям при измерениях малых сопротивлений и с одним милливольтметром, используя источник стабильного тока с образцовым резистором, как это предложено сделать в миллиомме-тре, описанном в [2].

Литература:

Попов В. С. Электротехнические измерения и приборы. – Госэнергоиздат, 1956, с. 186.
Компаненко Л. Миллиомметр. – Радио, 2006, № 5. с. 23.

Источник: http://www.radioradar.net/articles/technics_measurements/measurements_ultra.html

9. Четырехпроводное измерение сопротивления (методом Кельвина)

Четырехпроводное измерение сопротивления (методом Кельвина)

Предположим, что мы захотели измерить сопротивление некоего компонента, расположенного на значительном расстоянии от омметра. Сделать это обычным способом весьма проблематично, так как омметр измерит все сопротивления цепи, включая сопротивления соединительных проводов (Rпровода) и сопротивление самого компонента (Rкомпонента):

Сопротивление провода, как правило, очень мало (всего несколько Ом на сотни метров, в зависимости от сечения), но, если провода очень длинные, а тестируемый компонент имеет небольшое сопротивление, то ошибка измерения будет существенной.

Выход из сложившейся ситуации можно найти в использовании амперметра и вольтметра. Из закона Ома мы знаем, что сопротивление равно напряжению поделенному на силу тока (R = U/I). Таким образом, мы сможем рассчитать сопротивление компонента, если измерим силу проходящего через него тока и напряжение на его выводах:

Так как наша цепь является последовательной, сила тока в любой ее точке будет одинаковой. В связи с этим место подключения амперметра принципиального значения не имеет. Напряжение-же, в отличие от силы тока, на разных компонентах будет различным. Поскольку нам нужно рассчитать сопротивление определенного компонента, то и напряжение мы будем измерять именно на этом компоненте.

По условиям задачи, замер сопротивления необходимо произвести на некотором расстоянии от тестируемого компонента, а это значит, что вольтметр будет подключен к тестируемому компоненту посредством длинных проводов, обладающих некоторым сопротивлением:

Поначалу может показаться, что мы потеряли все преимущества от измерения сопротивления таким способом, потому что длинные провода подключения вольтметра внесут в схему дополнительные паразитные сопротивления. Однако, при детальном рассмотрении ситуации можно прийти к выводу, что это не так.

По проводам подключения вольтметра будет идти очень незначительный ток, а следовательно, падение напряжения на них будет таким маленьким, что его можно не принимать во внимание.

Иными словами, вольтметр покажет такое же напряжение, какое он показал бы при непосредственном подключении к компоненту:

Любое падение напряжения на проводах цепи, по которым течет основной ток, не будет измерено нашим вольтметром, и никаким образом не повлияет на расчет сопротивления тестируемого компонента.

Точность измерения можно повысить, если свести к минимуму поток электронов через вольтметр.

Достигается это при помощи использования более чувствительного (рассчинанного на небольшой ток) индикатора, и/или потенциомерического инструмента (инструмента нулевого балланса).

Такой метод измерения сопротивления (позволяющий избежать ошибок, вызванных дополнительным сопротивлением провода) называется методом Кельвина. Специальные соединительные зажимы, облегчающие соединение с тестируемым компонентом, называются разъемами Кельвина:

Зажим разъема Кельвина в целом похож на зажим типа “крокодил”, но между ними существуют небольшие различия.

Если две половины зажима “крокодил” электрически связаны друг с другом посредством шарнира, то две половины зажима Кельвина такой связи не имеют (они изолированы друг от друга).

Электрический контакт между ними возникает только в точке присоединения к проводу или выводу тестируемого компонента. Благодаря этому ток, проходящий через провод “Т” (ток), не попадает в провод “Н” (напряжение) и не создает ошибок, вызывающих падение напряжения в последнем:

Аналогичный принцип используется для измерения силы тока с помощью вольтметра и шунтирующего резистора.

Как уже говорилось ранее, шунтирующий резистор в этом случае будет определять, сколько вольт или милливольт напряжения будет приходиться на ампер тока.

Иными словами, резистор “преобразует” величину тока в пропорциональную величину напряжения. Таким образом, сила тока может быть точно определена путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе:

Измерение тока при помощи вольтметра и шунтирующего резистора особенно актуально в цепях с токами большой величины. В таких цепях сопротивление шунта будет, вероятно, в пределах милли или микроом, чтобы падение напряжения при полном токе было минимальным.

Сопротивление такой малой величины можно сравнить с сопротивлением соединительных проводов, а это значит, что замер напряжения на шунтирующем резисторе нужно произвести так, чтобы избежать измерения падения напряжения на токонесущих проводах.

Для того, чтобы вольтметр измерял только напряжение на шунте, без всяких паразитных напряжений, возникающих из проводов и т.д., шунт оснащают четырьмя контактами:

В метрологических приборах (метрология – наука об измерениях), точность которых имеет первостепенное значение, высокоточные резисторы также оборудованы четырьмя контактами: два – для измерения силы тока, и два – для передачи напряжения вольтметру. С помощью этих контактов вольтметр измеряет напряжение только на резисторе, не учитывая остальные паразитные напряжения.

На следующей фотографии показан погруженный в масляную ванну (с контролируемой температурой) высокоточный резистор номиналом 1 Ом. На этом резисторе вы можете увидеть два больших контакта для тока, и два маленьких – для напряжения:

Ниже показан еще один, более старый высокоточный резистор, немецкого производства. Он имеет сопротивление 0,001 Ом и четыре контакта, выполненных в виде черных ручек. Две большие ручки предназначены для подключения основных проводов исследуемой цепи, а две маленькие – для подключения вольтметра:

Стоит отметить, что совместное использование вольтметра и амперметра для измерения сопротивления увеличит ошибку в конечном результате.

Поскольку точность этих приборов оказывает непосредственное влияние на результаты измерения, общая их точность может быть хуже, чем точность любого из приборов по отдельности.

Например, если и амперметр и вольтметр имеют точность +/- 1%, любое измерение, проведенное с помощью этих приборов, может потерять в точности +/- 2%.

Более высокую точность измерения можно получить путем замены амперметра на высокоточный резистор, используемый в качестве токоизмерительного шунта. Некоторая погрешность в этом случае все равно будет иметь место, но она будет значительно меньшей, так как точность резистора превышает точность амперметра. После произведенной замены схема, использующая разъемы Кельвина, примет следующий вид:

Жирными линиями на этой схеме обозначены токонесущие провода, их легко отличить от проводов, соединяющих вольтметр с обоими сопротивлениями (Rкомпонента и Rвысокоточ).

Источник: http://www.radiomexanik.spb.ru/7.-izmeritelnyie-priboryi/9.-chetyirehprovodnoe-izmerenie-soprotivleniya-metodom-kelvina.html

Шунт

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).

По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!

Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.

Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.

Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:

где

U — напряжение

I — сила тока

R — сопротивление

Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:

Значит, исходя из формулы

получаем формулу:

и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.

Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекаемую по проводочку АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).

Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.

Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.

А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.

К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:

В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.

Читайте также: Вч приставка к осциллографу

Хватит нудной теории, приступаем к делу.

В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Взади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекаемая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 миллиВольт.

0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 миллиВольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).

Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 миллиВольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 миллиВольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс

Источник: https://www.ruselectronic.com/shunt-dlya-ampermetra/

Измерение больших токов шунтом

Иногда, в радиолюбительской практике и не только, требуется измерить токи, величиной в несколько десятков ампер. Обычный мультиметр может измерять токи до 10 А, ито не всегда.

Зачастую имеющийся под рукой прибор позволяет делать измерения до десятых долей ампера. Опытный радиолюбитель легко выйдет из положения, поэтому статья предназначена в первую очередь для новичков.

Итак, будем разбираться, как измерить ток с помощью закона Ома.

Применение закона Ома

Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R где I-это ток в амперах, U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах. Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I – протекающий ток.

Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом. Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не важно – действующий ток одинаков на всех участках цепи.

Так же параллельно шунту подключается вольтметр – по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой. У меня при почти полном торможении вала двигателя вольтметр показывал около 0,9 В.

Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А – такой ток потребляет мотор.

Обратите внимание:
При измерении пульсирующих и динамически меняющихся токов, цифровой вольтметр не очень подходит, так как его контроллер очень медленно снимает показания. Для данной цели больше подходит стрелочный вольтметр.

Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до 300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся.

Обычные резисторы не подходят в роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах.

Для выше приведенного примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

Самодельный шунт

Не всегда под рукой имеются проволочные резисторы таких мизерных сопротивлений, я бы даже сказал чаще их нет.

Из положения можно выйти при помощи нихромовой проволоки от вышедших из строя нагревателей, в крайнем случае можно использовать обычный медный провод.

Для определения сопротивления куска проволоки понадобится амперметр (прям замкнутый круг) и источник питания с нагрузкой. Амперметр может конечно быть рассчитан на меньшие токи, чем предполагается измерять шунтом.

Например, для измерения сопротивления своего шунта 0,035 Ом я использовал источник напряжения 12 В и галогеновую лампу 12 В 35 Вт. Предварительно оценив, что лампа потребляет 35Вт/12В=2,9А, я использовал амперметр на 5 А. Безусловно, когда мы знаем ток потребления нагрузкой, как в моем случае, амперметром можно и не пользоваться, однако будет большая погрешность в измерениях.

Для измерительного шунта отлично подходит сборный шунт от советского измерительного прибора. Данный шунт имеет несколько отводов и обладает способностью держать большие токи.

Итак, подключаем шунт неизвестного сопротивления в разрыв между источником питания и нагрузкой (лампой). Аналогично, как при измерении тока, включаем параллельно шунту вольтметр.

В ситуации с лампой вполне сойдет цифровой вольтметр. Закон Ома здесь применим с той лишь разницей, что теперь нам известен ток и напряжение, а сопротивление нет.

Используя ту же формулу, подставляем известные значения: 2,9(ток потребления лампы)=0,1(напряжение на измеряемом шунте)/X(сопротивление неизвестно) – 2,9=0,1/X или данное уравнение можно записать иначе: X=0,1/2,9=0,034 Ома – сопротивление шунта.

Измерение переменного тока

Для измерения переменного тока так же применимы вышеописанные методы, с той лишь разницей, что нужно использовать вольтметр переменного напряжения, а в случае с измерением сопротивления шунта – амперметр переменного тока.

Для измерения в цепях с частотой 50 Гц вполне сойдут и цифровые вольтметры и амперметры (при наличии у них таких функций). При более высоких частотах цифровые приборы малопригодны, их показания могут сильно отличаться от реальности. Стрелочные измерительные приборы в этом случае куда более подходящие.

Смотрите так же другие статьи

Источник: https://yserogo.ru/elektronika/izmerenie-toka.html

Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра :: АвтоМотоГараж

Для контроля величины тока применяется прибор называемый амперметром. Из практики могу сказать, что не всегда под рукой оказывается прибор с нужным диапазоном измерения. Как правило, диапазон либо мал, либо велик.

Здесь мы разберем, как изменить рабочий диапазон амперметра. Амперметры на большие токи от 20 ампер и выше имеют в своём составе внешний шунтирующий резистор. Он подключается параллельно амперметру.

На рисунке 1 приведена схема включения амперметра с шунтирующем резистором.

В качестве примера в экспериментах будет использован амперметр M367 со шкалой до 150 ампер, соответственно при таком токе амперметр используется с внешним шунтирующим сопротивлением.

Если убрать шунтирующий резистор, то амперметр станет миллиамперметром с максимальным током отклонения стрелки 30 мА (далее будет пояснение, откуда это значение взялось). Таким образом, используя разные шунтирующие сопротивления можно сделать амперметр практически с любым диапазоном измерения.

Рассмотрим подробнее имеющийся измерительный прибор. Из его маркировок можно узнать следующее. Маркировка в верхнем правом углу (цифра 1 на изображении). Модель измерительной головки М367. Сделан на краснодарском заводе измерительных приборов (это можно определить по ромбику с буковками ЗИП). Год выпуска 1973. Серийный номер 165266.

Маркировка в нижнем левом углу (цифра 2 на изображении). Слева на право. Прибор предназначен для измерения постоянного тока. Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой. Напряжение между корпусом и мангнитоэлектрической системой не должно превышать 2 КВ.

Рабочее положение шкалы прибора вертикальное. Класс точности прибора в процентах 1,5. ГОСТ8711-60.

Измерительная головка рассчитана на измерения силы тока до 150 ампер с использованием внешнего шунтирующего сопротивления рассчитанного на падение на нём напряжения номиналом в 75 милливольт.

Итак, это максимум что удалось узнать из маркировки амперметра. Теперь перейдём к расчетам. Сопротивление шунта определяется по формуле:

где : Rш – сопротивление шунтирующего резистора; Rприб – внутреннее сопротивление амперметра; Iприб – максимально измеримый ток амперметром без шунта;

Iраб – максимально измеримый ток с шунтом (требуемое значение)

Если все данные для расчёта имеются, то можно приступать к самому расчёту. Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

В нашем случае из формулы видно, что данных не достаточно. Нам известен только максимальный измеряемый ток с шунтом. То есть, то, что мы хотим видеть в случае максимального отклонения стрелки амперметра.

Из маркировки прибора удалось узнать падение напряжения на шунтирующем сопротивлении. И это уже что-то. Из этого параметра ясно, что при подаче на прибор напряжения номиналом 0,075 вольт (75мВ) стрелка отклониться до крайнего значения на шкале 150 ампер.

Таким образом, получается, что максимальное отклонение стрелки прибора достигается подачей напряжения 75 мВ. Вроде как данных для расчета по-прежнему не хватает. Необходимо узнать сопротивление прибора и ток, при котором стрелка откланяется до максимального значения без шунтирующего резистора.

Далее предлагаю несколько способов для определения нужных параметров и решения задачи.

Способ первый. При помощи блока питания выясняем максимальное отклонение стрелки по току и напряжению без шунта. В нашем случае напряжение уже известно. Его замерять не будем. Измеряем ток и отклонение стрелки. Так как блока питания под рукой не оказалось, то пришлось воспользоваться очень разряженой батарейкой типа АА.

Ток, который батарейка могла ещё отдать, составил 12 мА (по показаниям мультиметра). При этом токе стрелка прибора отклонилась до значения на циферблате 60А. Далее определяем цену деления и рассчитываем полное (максимальное) отклонение стрелки.

Поскольку шкала циферблата амперметра размечена равномерно, то не составит труда узнать (рассчитать) ток максимального отклонения стрелки.

Цена деления прибора рассчитывается по формуле:

где:х1 – меньшее значение,х2 – большее значение,

n – количество промежутков (отрезков) между значениями

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

Расчёт показал, что цена деления прибора штатной шкалы составляет 5 ампер. При токе 12 мА стрелка отклонялась до показания 60А. Таким образом, цена одного деления без шунта составляет 1 мА. Всего делений 30, соответственно максимальное отклонение стрелки до значения 150А без шунта составляет 30 мА.

Далее при помощи закона Ома находим сопротивление прибора. 0,075/0,03=2,5 Ом

Расчёт:Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(10-0,03)=0,00752 Ом для шкалы 10А махRш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(5-0,03)=0,01509 Ом для шкалы 5А мах

Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(3-0,03)=0,02525 Ом для шкалы 3А мах

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором расчёта сопротивления шунтирующего сопротивления выше.

Второй вариант.

При помощи прецизионного мультиметра замеряем сопротивление амперметра и далее при помощи закона Ома (зная напряжение максимального отклонения стрелки) находим ток максимального отклонения стрелки.

Измерения выполнялись прецизионными мультиметрами Mastech MS8218 и Uni-t UT71E. При измерении сопротивления амперметра значение составило 2,50-2,52 Ом прибором UT71E и 2,52-2,53 прибором MS8218.

Формула для расчёта тока отклонения стрелки до максимального значения:

Расчёт: 0.075/2.52=0.02976А

Для упрощения вычислений максимального тока отклонения стрелки амперметра можно воспользоваться калькулятором ниже:

Далее, как и в первом варианте выполняем расчёт сопротивления шунтирующего резистора (калькулятор выше). Для расчёта было принято среднее показание измеренного сопротивления амперметра двумя мультиметрами Rприб = 2,52Ом

Читайте также: Простейшая сигнализация на attiny13

Расчёт:Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(10-0,02976)=0,00752 Ом для шкалы 10А махRш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(5-0,02976)=0,01508 Ом для шкалы 5А мах

Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(3-0,02976)=0,02524 Ом для шкалы 3А мах

Если сравнить расчёты двух методик между собой, то получились совпадение данных до четвёртого знака после запятой, а в некоторых случаях даже до пяти знаков.

О тонкостях изготовления шунтирующего сопротивления расскажу в следующей статье.

Источник: http://automotogarage.ru/equipment/electrical/shunting_resistor

Шунт для амперметра – как сделать самому, откалибровать и расширить возможности тестера

Измерение силы тока – достаточно важная процедура для расчета и проверки электрических схем. Если вы создаете прибор с потребляемой мощностью на уровне зарядки для мобильного телефона – для измерения достаточно обычного мультиметра.

Типичный недорогой бытовой тестер имеет предел измерения силы тока 10 А.

На большинстве подобных приборов имеется дополнительный разъем для измерения больших величин. Переставляя измерительный кабель, вы, наверное не задумывались, по какой причине надо организовывать дополнительную цепь, и почему нельзя просто воспользоваться переключателем режимов?

Почему одним прибором нельзя измерять широкий диапазон величин?

Принцип работы любого амперметра (стрелочного или катушечного) основан на переводе измеряемой величины в визуальное ее отображение. Стрелочные системы работают по механическому принципу.

Через обмотку протекает ток определенной величины, заставляя ее отклоняться в поле постоянного магнита. На катушке закреплена стрелка. Остальное – дело техники. Шкала, разметка и прочее.

Зависимость угла отклонения от силы тока на катушке не всегда линейная, это часто компенсируется пружиной особой формы.

Для обеспечения точности измерения, шкала делается по возможности с большим количеством промежуточных делений. В таком случае, для обеспечения широкого предела измерений шкала должна быть огромного размера.

Или же надо иметь в арсенале несколько прибором: амперметр на десятки и сотни ампер, обычный амперметр, миллиамперметр.

В цифровых мультиметрах картина схожая. Чем точнее шкала – тем ниже предел измерения. И наоборот – завышенная величина предела, дает большую погрешность.

Слишком загруженной шкалой пользоваться неудобно. Большое количество положений усложняют конструкцию прибора, и увеличивают вероятность потери контакта.

Применив закон Ома для участка цепи, можно изменить чувствительность прибора, установив шунт для амперметра.

Справка: Шунтом называется обходное сопротивление, проводник, подключенный параллельно измеряемому участку цепи. Часть тока устремляется в обход основного участка, и на подключенный прибор приходится меньшая нагрузка.

Изучение начнем с теории:

Как рассчитать шунт для амперметра?

Расчет шунта для незначительного расширения верхнего предела шкалы амперметра.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/(I — Iа)Rш – сопротивление, которым должен обладать шунт.Rа – внутреннее сопротивление амперметра без нагрузки.I – предполагаемый ток, при котором стрелка прибора займет максимальное положение в конце шкалы.Iа – ток, при котором стрелка прибора занимает крайнее положение в конце шкалы без применения шунта.Величина сопротивления рассчитывается по формуле в Омах, сила тока в Амперах.
Расчет шунта для амперметра при существенном превышении предела измерений.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/I

Как сделать шунт для амперметра, какие материалы при этом используются

Фабрично изготовленные шунты рассчитываются под готовые приборы, их параметры учитываются еще при вытягивании проволоки.

При создании учитывается даже расстояние от центра проволоки до мест подключения контактов. Несмотря на массивность конструкции, шунт достаточно точный и чувствительный прибор. На погрешность влияет даже разнесение контактов для прибора и контактов для измеряемой цепи.

Это низкоомные приборы. Сопротивление измеряется единицами Ом. Поэтому на рабочую величину влияет даже сечение проводника. При точной подгонке свойств шунта, можно делать на шине пропилы, для изменения удельного сопротивления.

Популярное: Что измеряет вольтметр? Вопрос понятен всем. Или нет?

Еще один вариант юстировки фабричного шунта – подбор дополнительных сопротивлений. Такой способ часто практикуют доморощенные «Кулибины».

Шунт для амперметра своими руками можно изготовить из любого материала, обладающего низким сопротивлением и хорошей теплопроводностью. Если измеряемые токи не более 10 ампер – воспользуйтесь обычной стальной скрепкой большого размера.

Сталь противостоит влиянию высоких температур, и неплохо паяется (при необходимости стационарного монтажа). Если у вас есть медь – тоже хороший выбор. Только не переусердствуйте при калибровке. Случайно отпиленный для изменения сечения кусок нет смысла паять обратно.

[tip]Внимание! Если вы делаете проволочный шунт, не следует мотать из нее спираль. [/tip]

Индуктивность при протекании больших токов может исказить результат. Лучше применить иной материал, или уложить шунт волнами.

Как подобрать шунт для амперметра максимально точно?

Для стенда по подбору сопротивления нам понадобятся:

блок питания;
образцовый прибор;
качественные провода (медные);
переменное сопротивление;
собственно шунт и амперметр, для которого он готовится.

Схема нужна для точного подбора сопротивления шунта и калибровки прибора с установленной накладкой.

Установив под нагрузкой (заряд аккумулятора) минимальное и максимальное значение – приступаем к ступенчатому изменению силы тока переменным сопротивлением. Полученные на контрольном приборе значения наносим на шкалу.

Вспоминаем физику. Видео урок по расчету шунта для амперметра.

Источник: http://obinstrumente.ru/elektronika/shunt-dlya-ampermetra.html

Измерение малых сопротивлений. Схема приставки

Порой появляется необходимость выполнить измерение малых сопротивлений – обмоток реле, трансформаторов (до 20 Ом) или шунтов измерительных приборов (до 2 Ом). Приведенная в данной статье схема приставки к милливольтметру, позволяет выполнить замер сопротивлений на 2-х пределах: до 2 Ом и 20 Ом.

Описание работы приставки для измерения малых сопротивлений

Измерение малых сопротивлений. Схема приставки

Значение постоянного тока в момент измерения сопротивлений до 20 Ом -10 мА и 100 мА при измерении до 2 Ом. Для увеличения стабильности работы всей схемы, микросхема DA1, в свою очередь, запитана от стабилизатора 78L05 (DA2). Переключателем SA1 осуществляется выбор предела измерений. Кнопка SA3 нажимается только в момент осуществления измерений. Для защиты вольтметра от поломки, при включении измерителя без резистора, в схему добавлен диод VD1.

Калибровка приставки

Первый способ потребует использования высокоточного миллиамперметра. Необходимо его щупы подсоединить к зажимам измеряемого малого сопротивления.

Затем нужно нажать на кнопку SA3 и путем изменения сопротивления переменного резистора R5 выставить ток 100 мА.

Второй способ калибровки заключается в применении образцовых сопротивлений на 1 и 10 Ом. Путем изменения сопротивлений резисторов на каждом диапазоне установить падение напряжения на образцовых резисторах 100 мВ.

Для подключения измеряемого резистора малого сопротивления удобно использовать зажимы типа «крокодил». Особое внимание следует уделить способу подсоединения щупов вольтметра.

Их непременно нужно подключить непосредственно к зажимам, в которых находится измеряемое сопротивление — в этом случае сопротивление проводов щупов не повлияет на результаты измерения.

Источник http://www.joyta.ru/6417-pristavka-dlya-izmereniya-malyx-soprotivlenij/

Источник: http://wptour.ru/izmerenie-malyx-soprotivlenij-sxema-pristavki.html

Способ измерения сопротивлений

№ 94385

Класс 21е, 29о!

21е, 36

СССР

3i t (, 11 «л !:Ц! в -;

J «Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Б. Ираний

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Заявлено 12 июня 1950 г. за ¹ 3934/419762 в Гостехнику СССР

Опубликовано в «Бюллетене Изобретений>: № !О за 1932 г.

Предметом настоящего изобретения является способ измерения малых сопротивлений методом замещения.

Обычно для измерения малых омических сопротивлений пользуются мостом Томсона, для которого необходим очень чувствительный зеркальный гальванометр, или используют способ падения напряжений, при котором наряду со стрелочным милливольтметром высокой чувствительности требуется мощный источник постоянного тока, обеспечивающий необходимый измерительный ток 100 вЂ” 150 а.

Предлагаемый способ дает возможность измерять очень малые сопротивления (до 1 мком), не требуя применения дорогостоящих чувствительных приборов и мощных источников постоянного тока.

Согласно изобретению, это достигается тем, что измерительную цепь питают электрическими импульсами, которые получают от трансформатора, питаемого от маломощного источника тока через прерыватель.

На чертеже представлена электрическая схема p ii измерений предлагаемому способу.

Измерение производится по методу замещения вЂ” путем определения величин напряжений, создаваемых одним и тем же током на измеряемом и на эталонном сопротивлениях 1 и 2, включенных последовательно.

Необходимый для измерения ток

100 вЂ” 150 а получается от трансформатора 8, питаемого импульсами постоянного тока 10 а, источником которых служит обычный 6-в аккумулятор 4.

Этот трансформатор имеет первичную обмотку, омическое сопротивление которой рассчитано на питание током 10 а, при непосредственном подключении ее и зажимам аккумулятора. Вторичная обмотка состоит из нескольких витков большого сечения.

Она замкнута на эталонное омическое сопротивление 2 (шунт на 100 мком) и измеряемое сопротивление 1 гибким кабелем 5 необходимого сечения.

Благодаря низкому омическому сопротивлению вторичной цепи и большому сечению № 94385 з амер енное метром 7;

, вЂ” падение напряжения на эталонном сопротивлении, замеренное тем же милливольтметром. где: вЂ” измеряемое сопротивление;

R, вЂ” эталонное сопротивление, равное 100 иком. о; вЂ” падение напряжения на измеряемом сопротивлении, Отв. редактор И, Д. Тихомиров

Стандартгнз. Подп. к печ. 15/Х1-1956 r. Объем 0,125 п. л. Тираж 400. Цена 25 коп.

Министерство культуры СССР. Главное управление полиграфической промышленности.

Ярославский полиграфкомбинат. Ярославль, ул. Свободы, 97. Заказ 999. трансформаторного железа при прерывании, прерывателем 6 цепи первичной обмотки трансформатора 8 во вторичной цепи возоуждается мощный импульс тока, максимальная величина которого достигает

150 а. Продолжительность протекания тока составляет в среднем 4вЂ”

5 сек, Величину измеряемого сопротивления определяют по формуле:

R=R,: а

Предмет изобретения

Способ измерения сопротивлений методом замещения, о т л и ч ао шийся тем, что, с целью уменьгцения требуемой мощности источника измерительного тока при измерениях сопротивлений весьма малых величин, для питания измерительной цепи применяют электрические импульсы, получаемые от тоансформатора питаемого от указанного источника тока через прерыватель.

Источник: http://www.FindPatent.ru/patent/9/94385.html

Источник

Спасибо за чтение статей на сайте

9 июля, 2021

Советы по электрике

Стробоскоп

Стробоскоп – это… Что такое Стробоскоп?

первоначально прибор-игрушка, представлявшая два диска, вращающихся на общей оси (рис. 1).

На одном диске, как на циферблате часов, рисовались фигурки в различных фазах какого-либо повторяющегося процесса, например отдельные положения движения шагающего человека.

Ещё один диск, скрепленный с первым, прорезан радикальными щелями, через которые можно видеть расположенные за ними картинки.

При вращении дисков зритель в смотровое окошко и сквозь щели вращающегося диска видит последовательно на короткие мгновения каждую из картинок и это расчленённое по времени на дискретные фазы движение объекта воспринимается им в виде слитного образа, совершающего непрерывное движение. Такое синтезирование единого зрительного образа движущегося предмета из последовательно предъявляемых через некоторые интервалы на короткое время отдельных его смещенных друг по отношению к другу изображений называется стробоскопическим эффектом (См. Стробоскопический эффект) 1-го типа. Принцип действия древней игрушки был основан на фундаментальных свойствах аппарата человеческого зрительного восприятия, что позволило с успехом использовать его в ряде научных и технических применений. Так, на нём основано воспроизведение движущихся изображений в современной кинематографии (См. Кинематография) и телевидении (См. Телевидение).

Стробоскопический эффект 2-го типа — иллюзия не движения, а, напротив, неподвижности предмета, на самом деле совершающего движения. При этом условием кажущейся остановки стробоскопически наблюдаемого предмета, совершающего периодическое движение с частотой fo будет равенство или кратность этой частоты частоте стробоскопического освещения fcтр.

Если, например, частота вспышек света, который освещает вращающуюся спицу (рис. 2), будет равна числу оборотов спицы за 1 сек, то спица будет освещаться каждый раз в одном и том же положении «О» (в одинаковой фазе кругового движения) и зрительно она будет казаться неподвижной.

Если же частоту появления вспышек несколько уменьшить, то период между вспышками увеличится и за этот период спица будет совершать целый оборот, плюс поворот ещё на небольшой угол, следовательно, при каждой следующей вспышке она будет казаться немного сдвинутой в направлении вращения, последовательно в положении 1, 2,3 и т.д., т. е.

она будет казаться медленно вращающейся в том же направлении, как это показано на рис. 2, а.

В том случае, когда частота вспышек немного больше числа оборотов спицы в сек, каждая последующая вспышка будет освещать спицу в положении, пока она не сделала ещё полного оборота, т. е. последовательно в положениях 0, 1, 2, 3… и т.д. (рис.

2, б), и она будет казаться медленно вращающейся в противоположную сторону от её реального движения. Такое же кажущееся обратное вращение спицы возникает и в случае, когда частота вспышек почти вдвое, втрое или вчетверо меньше вращения спицы. Это — т. н.

стробоскопическая иллюзия, которую мы иногда видим в кино.

Следует заметить, что при частотах вспышек, кратных частоте вращения спицы, возникает удвоение, утроение, учетверение и т.п. увеличение кажущегося числа спиц, застывающих неподвижно на равных друг от друга угловых расстояниях по ходу её вращения.

Для использования стробоскопического эффекта требуются источники прерывистого освещения с регулируемой частотой. В настоящее время (последняя четверть 20 в.) для периодического пропускания света применяются всевозможные оптические и электронные затворы (например, Керра ячейка), а также источники импульсного освещения с регулируемыми параметрами. Приборы такого рода и называются собственно стробоскопами. Развитие стробоскопических методов привело к созданию стробирования (См. Стробирование) — выделения отдельной фазы движения какого-либо объекта путём пропускания света от него к глазу наблюдателя с определённой Скважностью, чем достигается отделение этой фазы от мешающих наблюдателю др. фаз движения этого объекта или иных помех. С. находят широкое применение во всех областях человеческой практики, связанных с использованием стробоскопического эффекта. Так, стробоскопический эффект 2-го типа применяется при изучении движения объектов с периодической структурой (вращающиеся диски, движущиеся линейки с делениями, колёса, валы и т.п.), его используют, например, в индикаторах угловых скоростей. См. также статьи Стробоскопические приборы, Стробоскопический метод измерений, Стробоскопия и лит. при них.

Н. Л. Валюс.

Рис. 1 к ст. Стробоскоп.

Рис. 2 к ст. Стробоскоп.

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/136464/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF

Автомобильный стробоскоп своими руками

Автомобильный стробоскоп – это электронный светотехнический прибор, позволяющий по метке на валу двигателя и шкале на его корпусе визуально определить и отрегулировать угол опережения зажигания (УОЗ) в двигателях внутреннего сгорания автомобиля. Принцип работы стробоскопа основан на стробоскопическом эффекте (зрительной иллюзии) возникающем, когда частота вспышек стробоскопа совпадает или близка частоте вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.

Момент зажигания горючей смеси в автомобильном двигателе внутреннего сгорания существенно влияет на максимальную мощность, КПД, температурный режим и ресурс двигателя.

Поэтому крайне важно, чтобы воспламенение горючей смеси происходило в нужный момент времени.

Обычно воспламеняют смесь за несколько градусов до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, и этот угол называется Угол опережения зажигания.

При увеличении оборотов двигателя угол опережения зажигания должен увеличиваться по заданной кривой, поэтому он выставляется в режиме работы двигателя на холостом ходу и контролируется во всем диапазоне изменения его оборотов в минуту, вплоть до 5000. Для контроля и установки УЗО и служит Автомобильный стробоскоп.

Радиолюбителям разработано много схем автомобильных стробоскопов, начиная от самых простейших на неоновых лампочках, и заканчивая современными схемами, с использованием микроконтроллеров, полевых транзисторов и сверх ярких светодиодов. Но такая комплектация дорогая, да и редко кто имеет программатор, чтобы программировать контроллеры. Более пятнадцати лет назад я собрал свой вариант схемы стробоскопа, который и представляю Вашему вниманию.

Электрическая схема стробоскопа

Отличительная особенность схемы представленного стробоскопа, это простейшая комплектация и возможность контроля угла опережения зажигания в автомобильном двигателе вплоть до 5000 оборотов в минуту.

Структурно схема состоит из нескольких функциональных узлов. Преобразователя напряжения, импульсной световой лампы, блока поджога и индуктивного датчика момента искрообразования.

Принцип работы

Преобразователь служит для преобразования напряжения аккумулятора 12 В в необходимое для питания импульсной световой лампы ИСШ-15 напряжение 300 В.

Выполнен преобразователь на микросхеме TL494, транзисторах VT1,2 и трансформатора Т1. Блок поджога световой лампы состоит из повышающего трансформатора Т2, конденсатора С6 и тиристора VD8.

Индуктивный датчика момента искрообразования состоит из катушки индуктивности L1 и транзистора VT3.

Благодаря применению в преобразователе ШИМ-контроллера TL494 (отечественный аналог 11114ЕУ4), схема преобразователя получилась простой и сохраняющая работоспособность при изменении питающего напряжения от 7 до 15 В.

Микросхема TL494 применяется практически во всех компьютерных блоках питания, выходит из строя редко, поэтому ее можно для изготовления стробоскопа выпаять из не подлежащего ремонту блока.

С выводов микросхемы 9 и 10 выходят прямоугольные противофазные импульсы с частотой около 20 кГц, заданной номиналом конденсатора С1 и резистора R1, и через токоограничивающие резисторы R4,5 номиналом 1 кОм поступают на базы ключевых транзисторов VT1,2.

С2,3 нужны для улучшения передних фронтов импульсов, VD1,2 защищают транзисторы от пробоя обратным напряжением. Если поставить полевые транзисторы, например IRFZ44N, то резисторы R4,5 и конденсаторы С2,3 нужно исключить, а емкость конденсатора С1 уменьшить до 1000 пф. Тогда частота работы преобразователя увеличится до 200 кГц, что позволит измерять угол опережения зажигания при оборотах двигателя до 10000 об/мин.

Открываясь по очереди, транзисторы обеспечивают протекание тока по первичным обмоткам трансформатора Т1, благодаря чему во вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое поступает на диодный мост и уже выпрямленное заряжает конденсатор С5 до величины 400 В. Это напряжение подводится к 5 выводу лампы EL1 и еще через токоограничивающий резистор R5 и первичную обмотку трансформатора Т2 заряжает конденсатор узла поджига С6.

Датчик момента искрообразования собран на катушке индуктивности L1, транзисторе VT3, и тиристоре VD8. Через кольцо трансформатора продевается высоковольтный провод, идущий к свече.

В момент появления высокого напряжения, в катушке наводится ЭДС, которая через конденсатор С7 поступает на базу транзистора VT3. Транзистор закрывается и на управляющий электрод тиристора VD8 поступает через резистор R7 положительное напряжение.

Тиристор открывается и конденсатор С6 через него разряжается. При этом ток разряда проходит через первичную обмотку трансформатора Т2. Во вторичной обмотке наводится высокое напряжение поджига лампы, которое подается на ее вывод 7.

Конденсатор С5, подключенный к выводам лампы 1 и 5, полностью через нее разряжается. Величина емкости конденсатора определяет яркость вспышки.

Применяемый тиристор VD8 имеет максимально допустимое напряжение анод-катод 300 В. Установленный резистор R6 совместно с резистором R5 образуют делитель, исключающий подачу напряжения более 300 В. При использовании более высоковольтного тиристора резистор R6 нужно исключить.

Для защиты по питанию установлен предохранитель на 5А, а от неправильного подключения полярности диод VD9. VD11 индицирует о подключении стробоскопа к аккумулятору.

Вся схема стробоскопа собрана в двух половинчатом пластмассовом корпусе размером 4,5×7,5×16 см. Для выхода света от импульсной лампы в торцевой стенке сделано круглое отверстие, в которое вставлена линза в оправке.

Это не обязательно, окошко можно закрыть для защиты от попадания внутрь стробоскопа грязи любым прозрачным материалом, например органическим стеклом. Лампа, для уменьшения световых потерь, на половину обвернута станиолевой фольгой.

Все детали стробоскопа, кроме лампы, собраны на печатной плате, представленной на фотографии.

Импульсный трансформатор Т1 имеет две обмотки. Первичная обмотка имеет отвод от середины. При намотке нужно отмерять необходимую длину провода диаметром 0,3-0,5 мм, сложить его вдвое и намотать 24 витка. Затем начало одной обмотки соединить с концом другой, это будет средняя точка.

Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,15-0,25 мм в количестве 638 витков.

Для изготовления трансформатора ферритовый сердечник с катушкой можно использовать от понижающего трансформатора неподлежащего ремонту импульсного блока питания АТ или АТХ компьютера, предварительно удалив все обмотки.

Импульсный трансформатор поджига Т2 мотается на ферритовом кольце диаметром 15-20 мм проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. Первичная обмотка мотается проводом 0,3 мм и имеет 4 витка. Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,1 мм в шелковой изоляции и количеством витков 500.

Большое количество витков вторичной обмотки взято не случайно, при больших оборотах двигателя конденсатор С6 не успевает полностью заряжаться и напряжение поджига уменьшается. Благодаря запасу обеспечивается достаточное напряжение для поджига.

Перед намоткой ферритовое кольцо нужно обязательно покрыть изоляционной лентой для исключения повреждения изоляции провода. Перед покрытием изоляцией необходимо мелкой наждачной бумагой, сточить острые грани по окружностям кольца.

После намотки, для исключения межвиткового пробоя изоляции при высокой влажности, обмотки трансформатора пропитаны воском.

Катушка индуктивного датчика намотана на ферритовом кольце диаметром 40 мм с проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. На кольцо равномерно по всей окружности намотано 35 витков провода диаметром 0,8 мм. Сверху обмотка покрыта слоем изоляционной ленты.

Диаметр ферритового кольца выбран исходя и возможности продевания через катушку высоковольтного провода, идущего к автомобильной свече. Но практика применения стробоскопа показала, что он начинает устойчиво работать, если просто катушку приложить к высоковольтному проводу.

К аккумулятору стробоскоп подключается с помощью двух зажимов типа «крокодил». Для безошибочного подключения на крокодилах нанесена маркировка полярности.

Конденсаторы С5 и С6 типа К73-17. Импульсная лампа EL1 типа ИСШ-15, является маломощным строботроном, срок ее службы более 300 часов. Она специально разработана для стробоскопов.

В отличии от ИФК-120, лампа ИСШ-15 имеет больший ресурс и может работать на более высоких частотах. При отсутствии ИСШ-15, можно использовать ИФК-120.

Для удобства работы при установке угла опережения зажигания в автомобиле, в стробоскоп вмонтирован двух диапазонный аналоговый тахометр с растянутой шкалой.

Если не допущены ошибки в печатной плате и исправны элементы схемы, то настраивать нечего не нужно. Стробоскоп сразу заработает. Для упрощения поиска возможных ошибок целесообразно плату собирать узлами с последующей их проверкой. Сначала запаивается микросхема TL494, ее обвязка С1, R1- R3, С4 и VD9.

Подается напряжение и проверяется осциллографом наличие прямоугольных импульсов на выводах 9 и 10 микросхемы. Далее устанавливаются все детали, расположенные на схеме левее лампы, подается питание и замеряется напряжение на С5, которое должно быть 300-400 В. Дале запаиваются все остальные элементы.

Читайте также: Аудио усилители с интерфейсом i2s и обратной связью от компании ti

Подается питающее напряжение, при замыкании анода с катодом тиристора VD8 должна происходить вспышка лампы. Для проверки работы стробоскопа можно рядом с катушкой L1 пощелкать пьезоэлектрической зажигалкой. При каждом щелчке лампа стробоскопа должна вспыхивать.Если есть генератор, то вместо катушки нужно подключить его выход.

Стробоскоп будет мигать с частотой генератора. 800 оборотов двигателя в минуту соответствует частоте генератора около 13 Гц.

Для перевода оборотов двигателя в частоту нужно число оборотов в минуту поделить на 60 (количество секунд в минуту), но гораздо удобнее воспользоваться табличными данными.

Как пользоваться стробоскопом

Для запуска стробоскопа в работу нужно при отключенном двигателе автомобиля продеть в кольцо индуктивного датчика стробоскопа снятый со свечи зажигания первого цилиндра высоковольтный провод и надеть его обратно на свечу.

Подключить, соблюдая полярность, крокодилы к клеммам аккумулятора. Запустить двигатель автомобиля и включить стробоскоп выключателем. При этом должен засветиться светодиод VD11 и засверкать в такт искре лампа стробоскопа EL1.

Вспышки стробоскопа имеют высокую яркость, что позволяет видеть метку на маховике двигателя при установке угла опережения зажигания даже в солнечную погоду.

Ответы на вопросы посетителя сайта по настойке стробоскопа

Посетитель сайта Юрий, повторил схему стробоскопа и остался доволен его работой. От изготовления стробоскопа на базе сверх ярких светодиодов его остановила цена светодиодов.

При настройке стробоскопа у Юрия возник ряд вопросов, на которые я давал ответы в ходе переписки.

Ответами на вопросы из переписки, с разрешения Юрия, с которыми могут столкнуться автолюбители, желающие повторить схему представленного стробоскопа, решил дополнить эту статью.

ВопросОтвет


Можно ли заменить тиристор КУ103В тиристором ВТ169G?	Да, можно заменить на ВТ169D или ВТ169G. Так как максимальное напряжение анод-катод у ВТ169 не менее 400 В, то резистор R6 можно не ставить, он установлен для защиты КУ103В.
При шунтировании анода и катода тиристора лампа вспыхивает, но при открытии-закрытии транзистора вручную лампа не реагирует.	Тиристор или транзистор неправильно запаян или неисправен. Номиналы резисторов не соответствуют схеме.Для выявления причины нужно отключить от управляющего электрода тиристора все элементы. В таком случае тиристор должен быть закрыт. Если к управляющему электроду присоединить через резистор по схеме R7 номиналом 27 кОм, то тиристор должен открываться. Если открывается, то виноват транзистор. Если тиристор не открывается, то можно уменьшить номинал резистора вплоть до 1 кОм, если открыть его, таким способом не удается, значит, тиристор неисправен.
Тиристор исправен, при прикосновении к управляющему электроду тиристора лампа вспыхивала однократно, получалось как сенсорное. Мне не понятно как закрывается тиристор, возможно, он запирается потенциалом управляющего электрода?	Тиристор сам закрывается только тогда, когда напряжение анод-катод станет меньше определенного для каждого типа тиристора. Поэтому, когда конденсатор С6 разрядится, тиристор сам закроется. Резистор R8 выполняет функцию защиты транзистора от возможных высоковольтных импульсов и одновременно предотвращает случайное открытие тиристора от этих же импульсов.
На конденсаторе я добился напряжения 400 В при частоте генерации 200 кГц (поставил полевые транзисторы как указано в статье) но при емкости С5 – 1 мкФ яркость вспышки незначительна (лампа ИФК-120), при увеличении С5 до 10 мкФ стало слепить. Понимаю, что увеличение емкости приведет к неполному ее заряду на высоких оборотах, какую емкость оставить?	По поводу высокого напряжения, его можно поднять хоть до киловольта, намотав больше витков вторичной обмотки, при этом яркость вспышки возрастет соответственно. Но величина напряжения не должна превышать допустимого для лампы. Поэтому лучше намотать больше витков, чем увеличивать емкость, а емкость уже подобрать исходя из максимальных оборотов, которые нужно контролировать.
По паспорту лампа ИФК-120 номинальное напряжение 300±20 В, т.е. не стоит увеличивать напряжение более имеющихся уже 400 В?	Не стоит, так как повышенное напряжение может вызвать самопроизвольные вспышки лампы.
Из характеристик тиристора BT169G – отпирающее управляющее напряжение 0,5-0,8 В , т.е. когда транзистор VT3 открыт схема должна обеспечивать напряжение на его коллекторе относительно земли менее 0,5 В чтобы тиристор оставался закрытым?	Да.
При закрытом транзисторе соответственно напряжение на его коллекторе и на управляющем электроде тиристора должно превысить 0,5 В, но не более 0,8 В дабы не спалить управляющий переход тиристора?	Да, в цепи управляющего электрода тиристора стоит резистор R7, который ограничит величину тока, тем самым, исключая возможность увеличения напряжения более 0,8 В.
Играет ли роль какой стороной будет надеваться ферритовое кольцо на высоковольтный провод, или для этого и установлен в схеме VD10?	Не играет, диод для этого и стоит.
Есть ли смысл заменить VT10 на полевой транзистор?	В данном случае в этом нет необходимости, полевые транзисторы боятся статического электричества и без необходимости их лучше не применять.
Изменения, которые внес Юрий при повторении схемы стробоскопа.	Лампу EL1 ИСШ-15 заменил на ИФК-120. Транзисторы VT1 и VT2 типа КТ817Б заменил полевыми IRFZ44N, VT3 типа КТ3102 на BC547. Тиристор КУ103В на ВТ169G. Резистор R8 c 820 Ом увеличил до 2 кОм, конденсатор С5 увеличил до 10 мкФ.

Отзыв Юрия о работе стробоскопа сделанного своими руками: «Работа стробоскопа проверена на автомобиле, работает отлично, яркость вспышки великолепная!!!»

Источник: https://YDoma.info/avtomobil-stroboskop-svoimi-rukami.html

Стробоскопы

16-секционный светодиодный стробоскоп с чейз-эффектом, 16 ярких светодиодов белого цвета мощностью 5Вт, 3 режима работы: DMX-контроллер, режимы Master/Slave и Sound Active, 4 DMX-канальных режима, частота стробоскопического эффекта: управление с помощью DMX или ручки с задней стороны системы
5-секционный светодиодный стробоскоп с чейз-эффектом, 5 ярких светодиодов белого цвета мощностью 5Вт, 3 режима работы: DMX-контроллер, режимы Master/Slave и Sound Active, 4 DMX-канальных режима, частота стробоскопического эффекта: управление с помощью DMX или ручки с задней стороны системы, регулировка яркости 0-100%
Стробоскоп 16 ярких белых светодиодов мощностью 5 Вт с энергопотреблением не более 107 Вт
Стробоскопическая пушка белого цвета 3 режима работы и DMX 3 режима DMX. 4-кнопочный дисплей, Работа без мерцания, 5 кривых яркости, Пульсационный и стробо эффекты, регулировка яркости: 0-100% Угол луча: 33˚ DMX-соединение: 3-контактные XLR. PowerCon. Передаваемая мощность: всего 120 Вт .светодиодный модуль холодного белого цвета (8000˚K) мощностью 100 Вт по технологии бескорпусного монтажа кристаллов на плате (COB) – Цветовая температура: 8000˚K – Работа с разными напряжениями: автопереключение, 100-240 В пер. т/50-60 Гц – Габариты (ДxШxВ): 131x200x324 мм – Масса: 4,32 кг
800-ваттный DMX-управляемый стробоскоп
Мощный 1 500 Вт стробоскоп с разрядной лампой. Регулировка скорости и диммер 0-100% с DMX 512. Опционально можно управлять с помощью контроллера UC3 или вручную с помощью 2 ручек сзади устройства. Встроенные программы предоставляют возможность создания светового шоу даже без DMX.. Тип лампы: XOP-15, 1500Вт
Мощный стробоскоп на лампе 1500 Вт.
Thunder Strobe 10000 представляет собой легкий, компактный светодиодный стробоскоп сверхвысокой. 1260 светодиода, размещены в трех индивидуально управляемых сегментах, цветной стробоскоп имеет трииндивидуально управляемых сегмента.

Один из лучших стробоскопов в индустрии. Мощный интеллектуальный стробоскоп на 3000 Вт; качественный, надежный и простой в использовании. Полный набор функций и впечатляющие технические характеристики.
Мини-стробоскоп, 20 Вт, регулятор частоты
Стробоскоп, мощность 1500W, регулируемая яркость и частота вспышек, возможность управления от строб-контроллера
Стробоскоп, мощность 1500W, регулируемая яркость и частота вспышек, управление DMX-512
Мощный стробоскоп, 3000 Вт, управление DMX-512
ST-045W, профессиональный стробоскоп
Диско стробоскоп, 75W, 1-12 Гц
Диско стробоскоп, 150W, 1-12 Гц
Мощный стробоскоп с управлением DMX. Лампа XOP-15. Частота вспышек 0 -17 Гц. Регулировка яркости 0-100%. Управление 2-3 канала DMX-512, режим “Master-Slave”, встроенные программы, автономный режим работы, простое управление STROBO RC. Новая конс
Мощный стробоскоп с аналоговым управлением. Лампа XOP-15. Частота вспышек 0 -17 Гц. Регулировка яркости 0-100%.. Автономный режим работы (регуляторы на задней стенке прибора). Внешнее управление аналоговым контроллером 0+10В. Возможность подключения неско
Линейный LED стробоскоп плюс светильник ультрафиолетового света.
Стробоскоп Atomic 3000 светодиодный
Martin Atomic Colors • Гелевая лента с 10 цветовыми оттенками, плюс прозрачный • Бесшумный вентилятор • Несколько режимов работы • Страховочный тросик • MPU-02 или MPU-08 для подключения 2 или 8 скроллеров Atomic Colors • Встроенная память с дисплеем и обнулением настроек • Управление по протоколу DMX • Адресация устройств через встроенный дисплей
Martin RUSH Strobe 1 5×5 – Белый светодиодный стробоскоп • 5 x 5 матричная панель • Диоды с индивидуальным управлением • Запрограммированные макросы (эффекты, буквенные, цифровые и другие) • Соединение модулей по вертикали и горизонтали • Управление по DMX-протоколу или под музыку • Несколько опций управления по протоколу DMX • 3 и 5-pin XLR
Martin RUSH Strobe CWL – Компактный светодиодный линейный прибор стробирующих эффектов • Источник света: 99 светодиодов холодного белого цвета • 8 встроенных макросов • Световой выход: 17 000 люмен • Угол раскрытия луча: 87˚
Светодиодный стробоскоп на RGB светодиодах. Малое потребление энергия для максимально ярких эффектов.

Стробоскоп (от греческих слов στρόβος — «кружение» и σκοπέω — «смотрю») — это устройство, быстро воспроизводящее повторяющиеся световые импульсы. Используется для инсталляции клубов, баров, сопровождает выступление артистов на сцене.

Работающий стробоскоп в клубе или на дискотеке легко определить по эффекту слегка искаженной реальности в помещении, когда движения людей кажутся несколько «рваными». Создается иллюзия съемки с частью выпавших кадров.

Подобный эффект основывается на чередовании ярких коротких вспышек и ослеплении глаза на доли секунды.

Для этого используются импульсные лампы (реже – лазеры), которые способны излучать кратковременные, но мощные пучки света в среднем от 3 до 10Гц.

Стробоскоп, как ни один другой осветительный прибор требует к себе особого отношения.

Оператору необходимо внимательно следить за режимом работы подобной техники и не допускать длительного мигания без перерывов.

Особенно это касается любительских аппаратов, срок службы которых совершенно не предназначен для инсталляции клуба. Непрофессиональный стробоскоп может использоваться лишь для домашних вечеринок.

Чтобы продлить «жизнь» устройству на долгие годы, его желательно включать сериями вспышек, не более одной минуты. Для профессиональных стробоскопов допускаются более длительные сроки, но обязательно не больше чем это оговорено в инструкции, при нарушении которой можно нанести вред не только технике, но и посетителям клуба.

Отличие профессионального стробоскопа от любительского не только в надежности, но, прежде всего, в функционале. Профессиональное оборудование обладает большими возможностями. Качественный аппарат имеет функции дистанционного управления временем отключения, скоростью, количеством импульсов и массу других полезных характеристик.

Ассортимент

В Deep Sound можно купить оптом и в розницу профессиональные стробоскопы на выгодных условиях. Помимо привлекательной цены у нас вы получаете удобные условия доставки, бесплатную консультацию, своевременное техническое обслуживание, помощь в инсталляции, наладке оборудования и пр.

Чтобы заказать продукцию Acme, Dts, American Dj или любой другой известной торговой марки, просто заполните заявку или позвоните нам.

Источник: https://www.deep-sound.ru/catalog/stroboskopy/

Стробоскоп

Стробоскоп — это прибор, который производит частые и яркие импульсы света. Это позволяет получать интересные сценические эффекты, например, имитировать фотовспышки и грозовые разряды или создавать иллюзию замедленного движения. Стробоскопы используются для создания особой («дискотечной») атмосферы на концертах и дискотеках, а также во многих других сферах:

в промышленности для измерения скорости вращения или цикла движения различных устройств,
на телевизионных вышках, чтобы подавать сигналы пролетающим самолётам,
в системах оповещения и в полицейских машинах и т. д.

Читайте также: Измерение малых сопротивлений, шунтов

Отцом светового стробоскопа считается американец Гарольд Эджертон. Ещё в 1931 году, будучи студентом Массачусетского технологического института, он обнаружил, что если освещать работающий автомобильный мотор мгновенными вспышками света, он кажется неподвижным. Эджертон использовал стробоскоп при создании своего метода скоростной съёмки, за что получил прозвище Papa Flash.

В 60-е годы стробоскопы появились в клубах, правда, цель их использования была весьма своеобразной. Например, известный писатель Кен Кизи задействовал их на своих «кислотных тестах» для усиления действия ЛСД.

Знаменитая фотография капли Гарольда Эджертона

Стробоскоп действительно может оказывать неблагоприятное действие на человеческий организм. Особенно чувствительны к стробоскопическому эффекту дети и люди, страдающие эпилепсией, причём большинство из них испытывают недомогание при частотах от 15 до 70 Гц.

Так, в 1997 году в одном из японских кинотеатров при демонстрации аниме про Покемона было госпитализировано 685 детей (все они почувствовали сильное головокружение на одном и том же эпизоде, где большой взрыв сопровождался яркими красными и синими вспышками света).

Современный стробоскоп состоит из электронного импульсного генератора и источника света (чаще всего это ксеноновая газоразрядная лампа с цветовой температурой около 5600 К).

Каждая вспышка длится приблизительно 200 микросекунд, но может быть короче или длиннее. Некоторые стробоскопы могут работать даже в непрерывном режиме, но не слишком долго, чтобы газоразрядная трубка не перегрелась и не вышла из строя.

Яркость стробоскопа увеличивается, если в нём используется отражатель.

Сейчас появляются светодиодные стробоскопы, которые не только экономичнее своих газоразрядных аналогов, но и гораздо удобнее в эксплуатации. Например, стробоскоп Atomic 3000 LED от компании Martin может генерировать тысячи цветных оттенков света, имеет встроенные макросы эффектов и совместим с видеокамерами высокого разрешения.

Стробоскоп Atomic 3000 LED, Martin

Источник: http://knowledge.sistema-stage.ru/encyclopedia/stroboskop/

СТРОБОСКОП

Стробоскоп — контрольно-измерительный прибор, наблюдающий быстрые периодические движения, использующий принцип стробоскопического эффекта (наблюдение объекта в периодических интервалах времени, и если время наблюдения объекта позволяет сохранить его изображение, то в силу инерции зрения изображение кажется непрерывным).

Периодичность наблюдения обеспечивают специальные приспособления — вращающиеся диски или вспышки света.

Стробоскоп измеряет число оборотов механизма, частоту колебаний механической системы, вибрацию, резонанс, а также наблюдает быстро колеблющиеся элементы, так как наблюдаемый объект, совершая периодическое движение, становится видимым на очень короткое время относительно движения.

Стробоскоп был изобретен очень давно, но сначала это было не научно-техническое устройство, а всего лишь игрушка, конструкция которой была основана на свойствах человеческого зрения и восприятия изображения. Самый древний игрушечный стробоскоп имел в своей конструкции два диска, которые вращались на одной общей оси с помощью ручки.

На одном диске были нарисованы картинки, такие как образы определенного процесса (например, ходьба). На другом диске были сделаны отверстия, расположенные радиально, для наблюдения за картинками первого диска. Оба диска были спрятаны за экран, в котором было смотровое окошко.

При вращении оси диски также вращались, и картинки последовательно показывались в смотровом окошке на малое время, но все изображение сливалось в картину непрерывного движения. Цельное изображение движущегося объекта получалось из недолго видимых отдельных его изображений. Это стробоскопический эффект первого типа.

Но если предмет движется периодически, то в стробоскопе возникает ощущение его неподвижности. Это стробоскопический эффект второго типа.

На стробоскопическом эффекте основывается восприятие движений в кино и телевидении. Стробоскопический эффект обеспечивают источники света с регулируемой вспышкой, такие как приборы импульсного освещения.

На его основе был создан новый метод — стробирование, основанный на выделении частотного интервала с целью поиска полезных сиг налов.

Этот метод используется в основном в радиолокации дам поиска цели, он позволяет снизить воздействие помех.

На основе стробоскопического эффекта были созданы контрольно-измерительные стробоскопические приборы, используемые в различных научно-технических и производственных областях. Действие приборов основано на периодическом движении объекта и освещении его на малое время сравнительно с движением.

Это создает иллюзию неподвижности объекта. Стробоскопические приборы различаются по конструкции и способу действия и бывают механическими, электронными, осциллографическими. Механические стробоскопы имеют диски с отверстиями для наблюдения объекта и измеряют частоту его периодического движения.

Этот способ дает возможность измерения угловых скоростей труднодоступных или очень малых объектов без контакта с самим объектом. Диапазоны измерения прибора составляют 300— 3000 об/мин и 3000—30 000 об/мин. Электронные стробоскопы имеют в своей конструкции генератор и газоразрядную лампу.

Лампа — источник световых импульсов. Генератор задает регулируемую частоту импульсов, изменяя параметры электрической схемы. Этот тип стробоскопа наиболее эффективный и широко распространен в промышленности, точность его измерений доходит до 2%.

Число измеряемых им оборотов у движущихся деталей от 250 до 3200 об/мин.

Универсальный стробоскоп с питанием от батарейки используется для измерений как в помещении, так и в полевых условиях. Низкочастотные стробоскопы используются для научных опытов или обеспечения театральных светоэффектов. Частота вспышек этих приборов 1—10 Гц, 10—100 Гц.

Одни электронные стробоскопы регулируют угол зажигания у двигателя автомобиля, другие используются в медицине для диагностических целей. Точность измерений очень высока — до 0,001%.

Осциллографические стробоскопы измеряют амплитуду и длительность электрических импульсов в исследовательских целях с точностью 4%.

Дальнейшее совершенствование конструкций стробоскопов направлено на расширение применения, наблюдения в различных диапазонах излучения, увеличение измерительной способности и точности измерений.

Источник: http://enciklopediya-tehniki.ru/promyshlennost-na-s/stroboskop.html

Самодельный стробоскоп для выставления зажигания — drive2

ПРИНЦИП РАБОТЫ СТРОБОСКОПА ДЛЯ ВЫСТАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ

В общем, вещь крайне полезная, и в среде любителей пользуется спросом и авторитетом. Принцип работы стробоскопа для зажигания основан на специфическом свойстве человеческого зрения суммировать в одну картинку серию мгновенных картинок. В основе любого подобного устройства используется импульсная малоинерционная лампа.

По команде небольшой управляющей схемы лампа вспыхивает с определенной, но очень точной частотой. Если в темноте освещать, например, вращающийся диск с нанесенной белой риской, то благодаря упомянутому эффекту мы будем видеть застывший диск с неподвижной риской. Если диск вращается неравномерно, то в наших глазах риска будет смещаться.

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ СТРОБОСКОПОМ ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ
При выставлении угла ОЗ прибором направляют вспышки лампы или светодиода на шкив коленвала с риской ВМТ и отмечают ее смещение относительно меток на приливе рядом со шкивом. В качестве индикатора сигнала для зажигания лампы применяют емкостной датчик на бронепроводе первой свечки.

Видя реальное положение метки на шкиве относительно контрольной точки, с помощью стробоскопа выполняют установку угла опережения зажигания. На работающем двигателе просто своими руками доворачивают трамблер влево-вправо, пока не увидят совмещения метки на шкиве с точкой выставления необходимого угла.

КОНСТРУКЦИИ САМОДЕЛЬНОГО СТРОБОСКОПА ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ

Сейчас на рынке можно купить немало полезного для настройки и регулировки мотора, но принципиальных преимуществ красивые «игрушки» перед самоделками не имеют, стоят дороже и ломаются чаще. Значительно проще и дешевле изготовить схему стробоскопа для установки зажигания своими руками. Требуется совсем немного терпения, паяльник и с десяток деталей.

СТРОБОСКОП ДЛЯ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ ИЗ ДВУХ ТРАНЗИСТОРОВ

Себестоимость подобной модели стробоскопа обойдется вам в пять сотен рублей, а используемая элементная база состоит из:

пары КТ315 – самых распространенных советских транзисторов, которые легко отыскать в любой электронной игрушке;с десяток маломощных резисторов различного номинала, КУ112А;пару конденсаторов, один электролит на 47 мкФ, второй обычный, на 47 «пикушек»;диод серии КДс десяток светодиодов, лучше фонарных.

Также для подключения стробоскопа для зажигания своими руками понадобится медный провод, пара метров двужильного с зажимами.

Собираем конструкцию стробоскопа своими руками согласно раскладке схемы, можно даже навесным монтажом, но лучше на подготовленной плате. Особых премудростей в установке и подключении при налаживании УОЗ нет, поэтому при аккуратной пайке должно все заработать с первого толчка.

Можно провести проверку схемы. После подачи напряжения с аккумулятора замыкаем вывод с медным контактом для «броника» с плюсовой клеммой. Если релюха зажужжит – схема в порядке.

Подбором емкости электролита можно установить длительность горения светодиода, но лучше использовать рекомендованные номиналы. При слишком большой и яркой вспышке установить правильно угол не всегда удобно, потому как изображение меток слегка смазывается. Поэтому оптимальной будет емкость чуть менее рекомендованных 47 мкФ.

Важно!Если у вас есть опыт работы со стробоскопом для установки зажигания, схему можно спаять прямо на автомобиле с выводом фонарика и установкой выключателя в удобном месте, в противном случае – лучше не рискуйте.

Подключение и установка стробоскопа-самоделки своими руками сводится к подаче питания от аккумулятора на контакты платы и закреплению медной жилы поверх высоковольтного «броневика» первой свечи. Не забудьте проверить полярность питания перед включением стробоскопа.

Схема проста и надежна, но насколько выдаваемые стробоскопом вспышки обладают точными временными характеристиками, зависит от многих факторов, в том числе от качества сборки и правильности установки схемы.

ВАРИАНТ СТРОБОСКОПА С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Если работа с радиодеталями не вызывает у вас раздражения и есть навык, можно попробовать изготовить и установить более сложный вариант стробоскопа. Схема использует сборку NE555, благодаря чему скважность импульса значительно лучше.

Большинство аналогичных конструкций и схем используют КР1006ВИ1 с кучей дополнительной навески. В результате установка стробоскопа для зажигания получается дороже, хотя потенциально может использоваться для дополнительной настройки параметров регулятора.

Если вам нужен надежный стробоскоп с точными и стабильными характеристиками – лучше использовать схему с NE555.

Совет!Работать с пайкой контактов микросхемы следует заземленным паяльником.

При более-менее точном соблюдении параметров деталей схема установки должна заработать сразу. Иногда требуется подстройка чувствительности схемы к разряду в бронепроводе. Для этого применяем переменное сопротивление №3.

Если есть задумка оформить схему стробоскопа в виде «фирменного» прибора с коробкой и фонарем, можно вместо медного отрезка проволоки, накручиваемого на высоковольтный «броник», дополнительно изготовить и установить медный зажим-прищепку с припаянным контактом.

В схеме стробоскопа выполнена установка светодиодов 5023VWC-M-15-cd в количестве 8 шт. Для ключа можно применить практически любой силовой биполярный транзистор.

Практика показала высокую эффективность подобных устройств, их живучесть и возможность установки даже при отсутствии навыков и квалификации.

Купить равноценный экземпляр стробоскопа в любом случае будет дороже, и еще неизвестно, сколько он проработает.

Источник: https://www.drive2.ru/b/470147324820062234/

Стробоскоп для выставления зажигания своими руками. Лучший способ установки момента зажигания – стробоскоп. В этой статье речь идет о способах выставления зажигания – самодельный и купленный стробоскоп

Качество настройки двигателя является решающим фактором, от которого зависит не только продолжительность эксплуатации, но также мощность и расход топлива.

К тому же ни один двигатель, используемый в качестве топлива — бензин, не сможет работать без специальной системы — системы зажигания.

Именно она позволяет воспламеняться и детонировать топливовоздушной смеси внутри двигателя, приводя к вращению коленчатый вал и движению автомобиля.

Система зажигания двигателя, что это такое

Система зажигания обеспечивает образование искры для воспламенения смеси в необходимом цилиндре строго в момент сжатия. Происходит это в определенной последовательности работы цилиндров.

Топливовоздушная смесь должна воспламеняться в определенный момент времени. Для этого искра срабатывает в определенный момент при четком согласовании с оптимальным условием работы двигателя с углом опережения зажигания. Эти условия предопределяются в первую очередь от количества оборотов заведенного двигателя, а также нагрузки на которой он работает.

Благодаря качественно настроенной системе зажигания выдается необходимая величина энергии для образования искры, что позволяет надежно воспламенить рабочую топливовоздушную смесь. Именно качество и надежность системы зажигания автомобиля представляют оптимальные условия для обеспечения непрерывного образования искры в системе.

Однако, может произойти так, что в системе зажигания проявляется неисправность как во время старта двигателя, так и во время последующей его работы. Это может проявиться в некоторых факторах, таких как:

плохой старт двигателя, или невозможность его запуска;
троение двигателя во время его работы, а также непроизвольная остановка во время пропусков искры в рабочих цилиндрах;
неправильный момент зажигания приводит к детонации топливовоздушной смеси и как результат — ускоренный износ рабочих деталей двигателя;
во время нарушенной работы системы зажигания появляются электромагнитные помехи, которые способны влиять на работу некоторых электронных систем.

Читайте также: Индикатор уровня тормозной жидкости

Благодаря своевременной диагностики работы двигателя можно устранить большое количество возможных проблем.

Для правильного определения угла и времени зажигания используется специальное оборудование, которое носит название стробоскоп.

На сегодняшний день такое необходимое устройство можно как приобрести в любом автомобильном магазине, так и сделать самостоятельно. Последний способ может стать не менее надежным, но при этом быть менее затратным.

Стробоскоп, принцип работы заводских стробоскопов

Многие знают, что большинство проблем, которые могут возникнуть в период эксплуатации автомобиля, можно легко устранить самостоятельно при помощи самодиагностики, а также определенных навыков и знаний устройства подобной техники. Даже несмотря на всю сложность устройства автомобиля, можно легко справиться самостоятельно с возникающими проблемами, без надобности обращения на станцию технического обслуживания.

Практически каждый автовладелец желает сэкономить некоторую сумму своих денежных средств, при приобретении заводского стробоскопа для выставления зажигания на автомобиле.

Очень часто автовладельцы делают такое устройство самостоятельно, но в случае отсутствия уверенности в своих собственных силах, можно запросто приобрести качественный фирменный стробоскоп в ближайшем автомобильном магазине.

До того момента, пока автовладелец решит приобрести фирменный стробоскоп, требуется тщательно остановиться на изучении его основных особенностей, а также его принципе работы. Для этого в первую очередь следует определиться с областью применения этого автомобильного девайса.

Это устройство, которое носит название стробоском, дает возможность владельцу автомобиля без особых трудностей осуществить регулировку и подстроку зажигания машины.

Такой девайс позволяет значительно ускорить этот процесс, не требую излишнего времени на создание своего собственного самодельного аппарата.

Конструкцией этого аппарата предусмотрено наличие специальной сигнальной лампы, благодаря которой можно сразу же определить правильный момент появления искры и установить угол опережения зажигания. К основному преимуществу фирменного стробоскопа относится не только эффективность определения, но также и точность выполнения подобных задач за считанные минуты.

Однако, на ряду с таким весомым преимуществом, есть один большой недостаток такого аппарата.

Высокая стоимость этого устройства приводит к тому, что большая часть владельцев автомобилей пытается сделать подобный аппарат самостоятельно, без надобности тратить значительно большую сумму на приобретение фирменного стробоскопа.

Высокая стоимость обусловливается тем, что практически все заводские модели имеют в своей конструкции дорогостоящие газоразрядные лампы, при замене которых будет значительно проще приобрести новое устройство. Стоимость газоразрядных ламп сопоставима с ценой нового аппарата.

Стробоскоп своими руками — экономия материальных средств

Если у владельца автомобиля есть время и желание сэкономить существенную сумму средств, то такой стробоскоп можно запросто сделать самостоятельно. Для этих целей понадобиться приобрести определенные детали, большая часть которых уже находиться в гараже большинства автовладельцев.

Простая конструкция автомобильного стробоскопа может быть создана из обычного фонарика, простых и маломощных светодиодов и даже такой детской забавы как лазерная указка. Несмотря на простоту конструкции и в чем-то оригинальный внешний вид, такое устройство, сделанное собственными руками, прослужит также долго как и фирменный стробоскоп.

Такое устройство для регулировки системы зажигания автомобиля наиболее необходима для тех машин, которые имеют карбюратор. Использование стробоскопа в таких автомобилях обуславливается тем, что регулировка зажигания в них производиться особым способом.

Регулировка угла опережения зажигания, который находится на контактной группе трамблера и фактически всех распределителей не имеющих контактов, очень сложна и обойтись без специального устройства абсолютно невозможно.

Благодаря самостоятельно сделанному стробоскопу можно всего за 10 минут произвести регулировку угла опережения зажигания с максимальной точностью.

Регулировка системы зажигания автомобиля является крайне важной. Благодаря этому работа многих систем автомобиля будет более слаженной и транспортное средство сможет работать на высоком уровне. Поскольку стоимость фирменного стробоскопа в автомобильных магазинах существенно велика, то это и стало решающим фактором для создания самостоятельной модели стробоскопа.

Стробоскоп своими руками с минимальными затратами, схема стробоскопа на основе корпуса фонарика или фотоаппарата

Нет ничего лучше для любого автовладельца, чтобы произвести качественную диагностики либо мелкий ремонт автомобиля, при этом сумев сэкономить значительную сумму.

Сэкономленные деньги могут пойти на усовершенствования автомобиля, или на покупку чего-либо приятного для себя и близких. Именно самостоятельно сделанное изобретение позволяет снизить финансовые затраты на ремонт и обслуживание автомобиля.

Для проведения установки угла опережения зажигания как раз и была предложена схема нескольких вариантов самодельного стробоскопа.

Стробоскоп — прекрасный вспомогательный инструмент, благодаря которому производится точная настройка системы зажигания двигателя любого современного автомобиля, работающего с карбюратором.

Само устройство для установки зажигания можно легко изготовить самостоятельно из любых подручных средств, что станет в несколько раз дешевле покупки дорогостоящего стробоскопа.

К примеру, на сегодняшний день автомагазины предоставляют широкий выбор стробоскопов, стоимость которых варьируется от 1000 до 6000 рублей.

Самым распространенным видом самодельных стробоскопов, для которого понадобятся минимальные затраты на детали, можно собрать на основе корпуса фонарика либо фотоаппарата. Стоимость такого устройства будет в несколько раз дешевле и в большинстве случае не превысит 600 рублей, но в деле будет таким же надежным, эффективным и долговечным.

Сегодня уже существует большое количество схем, по которым можно легко собрать качественный и рабочий стробоскоп. Для того чтобы его сделать самостоятельно понадобиться небольшие навыки работы с паяльником, немного времени и усидчивости. Самой популярной схемой можно выбрать следующую, состоящая из следующих деталей:

питающий шнур — 1 м;
транзистор КТ-315;
тиристор КУ-112А;
несколько резисторов на 0,125 Вт;
конденсаторы С1;
НЧ-диод V2;
реле с индексом RWH-SH-112D;
несколько специальных зажимчиков;
провод из меди — примерно 10 см.

У многих радиолюбителей этот простой набор элементов можно найти в гараже, а в случае их отсутствия — в любом городе есть магазины подобной электроники либо радиолюбительский рынок. Это стандартный набор радиодеталей для создания подобного простого диагностического инструмента.

Корпусом для конструкции этого самодельного стробоскопа послужит ненужный, но рабочий фонарик, или же сломанный фотоаппарат-мыльница. Его можно выбрать на свое усмотрение из того, что может оказаться под рукой и уже не нужным в хозяйстве.

Для того чтобы сделать стробоскоп необходимо проделать небольшое отверстие в задней стенке фонарика либо фотоаппарата, через которое провести питающий провод.

После чего на концы проводов следует припаять, или другим способом зафиксировать специальные зажимы типа «крокодил».

Для большего удобства необходимо «крокодилы» установить разного цвета, или пометить провода разноцветной липкой лентой. Это позволит обозначить «плюс» и «минус» питания.

Для того чтобы установить датчик следует определиться с какой стороны он будет фиксироваться, после чего проделать небольшое отверстие с нужного бока и просунуть в него провод к контакту датчика.

Далее к основной жиле провода необходимо припаять ранее подготовленный небольшой кусок медной проволоки. Именно она будет служить в роли основного датчика стробоскопа.

Все соединения следует тщательно изолировать от возможности короткого замыкания.

Такое простое устройство, сделанное из подручных материалов, может быть многофункциональным. Его можно эксплуатировать в виде аппарата по регулировке зажигания, для проверки работоспособности свечей зажигания, а также производить настройку регулятора.

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.

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.

Совет профи: как настроить изготовленные стробоскопы

Самостоятельно собранные стробоскопы по сути ничем не будут отличаться от фирменный, приобретенных в автомобильных магазинах. Профессионалы рекомендуют учитывать некоторые нюансы, при проведении диагностики автомобиля и системы зажигания в частности.

Двигатель тестируемого автомобиля должен быть заведен и работать на холостом ходу без прогазовок и т.д.
К сделанному самостоятельно стробоскопу необходимо подключить внешнее питания, которым может быть АКБ автомобиля, или другой элемент питания.
Датчиком из меди необходимо обмотать жилу цилиндра двигателя.
Свет следует направить на метку, которая находится на корпусе трамблера.
На следующем этапе следует найти точку на шкиве маховика.
Крутить корпус трамблера следует до того момента, пока сойдутся 2 точки, после чего следует зафиксировать их в определенном положении.

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.

Источник: http://prosedan.ru/stroboskop-dlya-vystavleniya-zazhiganiya-svoimi-rukami

Источник

Спасибо за чтение статей на сайте