СТРОБОСКОП.

     Направив на вращающуюся деталь, например, лопасти работающего вентилятора, луч света, вспыхивающий с определенной частотой, нетрудно “остановить” лопасти. Это произойдет, когда частота вспышек совпадет с частотой вращения лопастей. Остановка лопастей — это, конечно, зрительная иллюзия, возникающая в результате стробоскопического эффекта, когда наблюдение ведется в течение отдельных моментов, следующих друг за .другом с определенным интервалом времени. Стробоскопический эффект нередко используется в дискотеке. В затемненном помещении танцующих освещают вспышками мощной лампы. При этом со стороны танцующие будут выглядеть как бы застывшими, но при каждой вспышке— в разных позах. Для получения периодических вспышек обычно берутся стробоскопы на импульсных газоразрядных лампах типа ИФК-120—такие лампы используются в фотовспышках. Рассмотрим несколько простых конструкций стробоскопов.

Первая (рис. С-13) состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1, импульсной лампы VL1, поджигающего устройства на динисторе VS1 и импульсном трансформаторе Т1. Как известно, импульсная лампа вспыхивает только в том случае, если между ее анодом и катодом будет достаточное постоянное напряжение, а на поджигающий электрод подан со вторичной обмотки трансформатора высоковольтный импульс. При этих условиях газ внутри лампы ионизируется и между электродами лампы происходит пробой, сопровождающийся яркой вспышкой.

Работает стробоскоп так. Когда на него подано сетевое напряжение, начинает заряжаться конденсатор С1 (через резисторы R1 и R2). Напряжение между анодом и катодом динистора при этом растет — ведь динистор подключен через резистор R3 параллельно конденсатору С1. При определенном напряжении динистор открывается и через конденсатор С2, а значит, и через первичную обмотку повышающего трансформатора проходит импульс тока. На выводах вторичной обмотки этот импульс достигает нескольких тысяч вольт. Лампа вспыхивает, конденсатор С1 разряжается через нее. Затем процесс повторяется.

Частота вспышек зависит от номиналов деталей R1, R2, С1. Ее можно регулировать переменным резистором R2. Энергию вспышки (иначе говоря, ее яркость) определяет емкость конденсатора С1, а также напряжение, до которого он успевает зарядиться. Оно, в свою очередь, ограничивается напряжением открывания динистора. Если понадобится увеличить яркость вспышки, достаточно поставить конденсатор С1 большей емкости и включить последовательно с динистором стабилитрон (анод стабилитрона соединяют с анодом динистора) на соответствующее напряжение стабилизации.

Постоянные резисторы — МЛТ-0,5, переменный — СПО-0,5. Конденсатор С1 —типа К50-3, его можно также составить из двух конденсаторов емкостью по 100 мкФ на номинальное напряжение 160 В, соединенных последовательно. Конденсатор С2—МБМ на напряжение 160 В. Трансформатор намотан на кольцевом сердечнике размером 10Х6Х3 мм из феррита марки М2000НМ. Обмотка 1 содержит 4 витка провода ПЭЛШО 0,31, обмотка 11—60 витков ПЭЛШО 0,1.

Детали стробоскопа (кроме лампы и импульсного трансформатора) монтируют на плате из изоляционного материала. Взаимное расположение их не имеет значения, лишь бы монтаж был выполнен в соответствии с принципиальной. схемой. Импульсную лампу с трансформатором устанавливают внутри рефлектора, например, от фотовспышки “Луч” или аналогичной. Можно использовать рефлектор больших размеров — такой, как для ламп подсвета в фотолабораториях.

Поскольку детали стробоскопа находятся под напряжением сети, нужно помнить о технике безопасности. Ни одна из деталей не должна касаться стенок корпуса (если он металлический) стробоскопа, а проводка к импульсной лампе не должна соединяться с рефлектором. На ось переменного резистора следует надеть пластмассовую ручку. Провода для включения стробоскопа в сеть должны быть в хорошей изоляции и обязательно с вилкой на конце.

При отсутствии динистора можно использовать стартер от люминесцентной лампы. А поскольку стартер срабатывает при значительно большем напряжении, чем включается динистор, придется ввести в устройство еще один диод (рис. С-14) для получения выпрямителя с удвоением напряжения. Энергия вспышки при этом возрастает.

Данные трансформатора остаются прежними. Резистор R2 — МЛТ-1, конденсатор С1—МБГЧ-1 на номинальное напряжение не ниже 400 В, С2—К50-3.

Частота вспышек здесь постоянна—она зависит от сопротивления резистора R2 и емкости конденсатора С2. Для уменьшения частоты вспышек достаточно увеличить сопротивление резистора R2. Резистор R1 необходим для разрядки конденсатора С1 после отключения стробоскопа от сети.

Вместо динистора можно использовать тиратрон с холодным катодом МТХ-90 (рис. С-15). Работает стробоскоп так. При включении его в сеть накопительный конденсатор С1 быстро заряжается через резистор R1 и диод VD1 до амплитудного значения сетевого напряжения. Одновременно через резисторы R2 и R3 заряжается конденсатор С2. Когда напряжение на нем достигает напряжения зажигания тиратрона, последний вспыхивает. Конденсатор С2 разряжается через тиратрон и первичную обмотку импульсного трансформатора. Возникающий при этом во вторичной обмотке высоковольтный импульс поджигает лампу VL1 — появляется мощная вспышка. Далее процесс повторяется.

Поскольку конденсатор С1 заряжается значительно быстрее, чем конденсатор С2, частота вспышек зависит от суммарного сопротивления резисторов R2, R3 и емкости конденсатора С2. Переменным резистором ее можно изменять примерно от 0,5 Гц (одна вспышка за две секунды) -до 6 Гц (шесть вспышек в секунду). Яркость вспышек зависит от емкости конденсатора С1. Чтобы яркость повысить, нужно установить конденсатор емкостью 100 мкФ. Но при этом придется ограничить максимальную частоту вспышек до 3 Гц, иначе лампа ИФК-120 будет работать с перегрузкой и срок службы ее уменьшится.

Резистор R1 — мощностью не менее 20 Вт. Подойдет, например, проволочный остеклованный резистор ПЭВ-25, В крайнем случае придется установить 10—15 резисторов МЛТ-2 (мощностью 2 Вт), соединенных параллельно. Сопротивление каждого резистора должно быть 1 кОм (при 10 резисторах) или 1,5 кОм (при 15 резисторах). Резистор R2—МЛТ-0,5. Переменный резистор — СП-1, конденсаторы С1—К50-3, С2—МБМ.

Импульсный трансформатор можно взять от любой фотовспышки или намотать его по данным, указанным для первого стробоскопа. При отсутствии ферритового кольца трансформатор наматывают на отрезке ферритового стержня (используемого для магнитной антенны) диаметром 8 и длиной 30 мм. Стержня такой длины в продаже не встретите, поэтому его придется отломить от более длинного. Сначала на стержень наматывают обмотку II—300...400 витков провода ПЭВ-1 0,3...0,6. Через каждые 100 витков обмотку промазывают расплавленным парафином и обертывают одним-двумя витками лакоткани или изоляционной ленты, а затем наматывают обмотку I—5 витков провода ПЭВ-1 0,8...1. Витки первичной обмотки распределяют равномерно по всей длине, занятой вторичной обмоткой.

При монтаже, проверке и эксплуатации стробоскопа нужно соблюдать меры безопасности, изложенные выше.

Все рисунки показаны в уменьшенном виде, сохраните их себе на винт, чтобы посмотреть в полном разрешении

(C) 2002 Gauss2k.narod.ru