Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Оптический датчик скорости для баллистических измерений
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Оптический датчик скорости для баллистических измерений
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Обилие всяких шпулялок, наконец, побудило собрать некое приспособление для количественных измерений.

Начал с чего попроще. Оптический датчик для гаусс-ганов.

Схема и номиналы деталей на картинке. Как оно работает, надеюсь, всем понятно. Для совсем глухих "танкистов": при пролёте шпулей первой оптопары триггер устанавливается в состояние "1". При пролёте второй оптопары снова сбрасывается на "0". Осциллограф с памятью фиксирует "ступеньку", ширина которой суть время пролёта шпули между двумя оптопарами.

Пока испытал на единственной чудом уцелевшей катушке от гаусса калибром 10 мм. Шпуля массой 44 г даёт скорость 14- 15 м/с. (Катушка, на сколько помню, была сделана под батарею ёмкостью порядка 10 000 мкФ. На испытаниях было только 4400 мкФ, потому так уныло).

Воспроизводимость замечательная: разброс времени пролёта для разных выстрелов не более 0,5 мс.

На коробке видна ещё пара не подключённых разъёмов. Это задел на будущее. Заставить пролететь мелкую пульку от воздушки, или арбалетный дротик точно напротив оптопары проблематично. Для таких объектов зреет датчик несколько иного типа.

Добавлено: Sat Dec 27, 2014 11:43 pm
DSC02766.JPG (107.91 Кб)
Потроха
DSC02764.JPG (113.63 Кб)
Корпус
DSC02763.JPG (91.82 Кб)
Разъёмы
DSC02762.JPG (89.02 Кб)
Корпус блока
DSC02761.JPG (64.7 Кб)
"Ступенька" на осциллографе
DSC02755.JPG (107.53 Кб)
Труба с оптопарами
DSC02754.JPG (98.77 Кб)
Общий вид стенда
DSC02767.JPG (80.73 Кб)
Схема
Ответить с цитатой

Seriyvolk
Бездельник


Если чисто под гауссы - датчики можно сделать и индуктивные. Дабы избавиться от необходимости осцила - в схеме не помешал бы МК, который выдавал бы скорость уже в нужных единицах на индикатор, программа не видится сложной в написании.

Добавлено: Sat Dec 27, 2014 11:57 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Зачем паять свой маленький осцилл (МК+ индикатор), если есть готовый?

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 12:01 am
Ответить с цитатой

perezx
 


А нафига триггеры? Светодиоды к батарейке, фотодиоды к осциллографу. Режим "разово", скорость развертки 0.1 с/дел или около того. Ну и замерять расстояние между пичками.

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 12:11 am
Ответить с цитатой

Seriyvolk
Бездельник


Котофеич писал(а):
Зачем паять свой маленький осцилл (МК+ индикатор), если есть готовый?
Ну законченное и самостоятельное устройство, типа... не знаю

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 12:45 am
Ответить с цитатой

Dalamar
 


Котофеич писал(а):
Заставить пролететь мелкую пульку от воздушки, или арбалетный дротик точно напротив оптопары проблематично. Для таких объектов зреет датчик несколько иного типа.

А зачем другого? Сделать оптопару в виде 2 параллельных зеркал на расстоянии 5-10 см и мелкого лазера, луч которого многократно отражается от них и светит в фотоприемник. Где-нибудь пулька его пересечет.

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 1:18 am
Ответить с цитатой

perezx
 


Так линзы же бывают такие (вот блин, забыл название!), с кривизной только в одной плоскости. Специально для того и делались.

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 10:14 am
Ответить с цитатой

Hellbringer
 


Делал когда-то товарищу аналогичный по принципу "хроноскоп", с двумя парами оптических датчиков. Скорость пульки воздушки мерять нужно было. Схема откуда-то из интернетов, прошивка - тоже... Работало. Может и до сих пор работает, не знаю.

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 10:24 am
Ответить с цитатой

Толяныч
 


perezx писал(а):
Так линзы же бывают такие (вот блин, забыл название!), с кривизной только в одной плоскости. Специально для того и делались.
Так и называются - цилиндрические линзы.

Добавлено: Sun Dec 28, 2014 1:21 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Котофеич писал(а):
На коробке видна ещё пара не подключённых разъёмов. Это задел на будущее. Заставить пролететь мелкую пульку от воздушки, или арбалетный дротик точно напротив оптопары проблематично. Для таких объектов зреет датчик несколько иного типа.

Собственно, воспринимающая часть этого второго датчика уже готова. Это старый добрый баллистический маятник. Высота конструкции около 700 мм. Длина самого маятника 515 мм. Свинчен из 50- го уголка и швеллера №8 болтами М10.

Пока он снабжён только грубоватой шкалой для визуального определения угла отклонения. Но даже по ней удаётся довольно внятно определять скорости пуль из воздушек.

Теперь основная забота, снабдить его датчиком преобразования угла в электрический сигнал. Пара идей по этому поводу у меня имеется. Правда, они упираются в необходимость изготовления кое-каких деталей с достаточно большой точностью, что в домашних условиях проблематично.

Интересно ещё послушать, кто чего предложит?

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 6:33 pm
DSC02883.JPG (97.03 Кб)

DSC02882.JPG (105.37 Кб)

DSC02878.JPG (54.57 Кб)

DSC02877.JPG (84.1 Кб)

DSC02876.JPG (111.59 Кб)

DSC02875.JPG (108.68 Кб)

DSC02874.JPG (130.26 Кб)

Ответить с цитатой

V. Frankenstein
Умформерный демон


Датчик угловых перемещений взять готовый. Энкодер например.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 7:34 pm
Ответить с цитатой

Айнцвайдрайченко
 


Датчик с контактами будет тормозить отклонение маятника и вносить погрешность. Надо что-нибудь бесконтактное, например, вариометр с двумя катушками.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 7:47 pm
Ответить с цитатой

Толяныч
 


Интересно ещё послушать, кто чего предложит?
Что-то айфоноподобное, или хоть вебку расположить возле шкалы, выстрелить, потом просмотреть запись.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 7:55 pm
Ответить с цитатой

mihail
 


датчик линейного перемещения, ну или линейку по горизонтали, дальше математически считаем угол и энергию снаряда.
Приклеить зеркало и лазером светить, отклонение лазерного луча мерить либо оптопарами, или вебкой отлавливать и перегонять в значения.
Как раз и статейки сегодня на глаза попадались.

http://cxem.net/comp/comp127.php
http://habrahabr.ru/post/247423/

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 7:57 pm
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Ну как-то так. Самое простое, попробую переменный резистор к оси прицепить. Если будет заметно тормозить, сделать получше шкалу и снимать её камерой (можно даже скоростной).

Можно самому диск с отверстиями изготовить и оптопару с пересчётной схемой. Только дырочки надо мелкие и очень точно сверлить.

Как что сделаю, покажу.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 8:09 pm
Ответить с цитатой

mihail
 


стеклянный диск зачернить и полоски процарапать.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 8:25 pm
Ответить с цитатой

V. Frankenstein
Умформерный демон


Котофеич писал(а):
диск с отверстиями изготовить и оптопару с пересчётной схемой. Только дырочки надо мелкие и очень точно сверлить.

Как что сделаю, покажу.


mihail писал(а):
стеклянный диск зачернить и полоски процарапать.

Взять таковой готовый вместе с оптопарой из струйного принтера.

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 8:56 pm
Ответить с цитатой

Dizel
Хаотично добрый эльф


V. Frankenstein писал(а):
Энкодер например. - с мышки старой, 2 шт чтоб направление считывать...

Добавлено: Thu Jan 08, 2015 11:10 pm
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


На правах жуткого бреда. А что еси два "металлоискателя" на быстрых ОУ взять?

Добавлено: Fri Jan 09, 2015 2:13 am
Ответить с цитатой

Electricman
Бес заземления


Если для ловли пули - они бесполезны, так как задодбищься компараторы настраивать, для баллистического маятника - они вообще никуда там.

Добавлено: Fri Jan 09, 2015 4:28 am
Ответить с цитатой

Ivani
 


Измеритель сделать не сложно, а вот ошметки выковыривать каждый раз из маятника..

Добавлено: Fri Jan 09, 2015 10:32 am
Ответить с цитатой

nERV
 


Самый лучший энкодер из хлама можно сделать из... энкодера от струйного принтера. Там будет 1200рисок на оборот, все мышки и резисторы нервно курят в сторонке по точности. Там же, в принтере, есть и готовая оптопара для чтения этого диска.

А в детстве я делал такой маятник из обычной коробки с песком, лазерной указки, линейки и нитки. И все чудно работало, на точность не жаловался.

Добавлено: Fri Jan 09, 2015 11:21 am
IMG_20150102_224241.jpg (85 Кб)

Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


1200 рисок на оборот это вкусно, очень вкусно! Буду пасти подходящий хлам на работе.

А пока начнём с чего попроще.

Китайский резистор творит чудеса! смех

Состыковал его с валом маятника, выставил выходное напряжение на 0 (с помощью второго резистора), подсоединил к тому же осциллографу, и получил прекрасную синусоиду. Период колебаний (1,42 с) очень неплохо совпал с расчётным (1,44 с). Логарифмический декремент затухания 0,043.

Попробовал пальнуть из маленького арбалета- показания в пределах 2 градусов совпадают с визуальными наблюдениями по шкале.

Один косяк всё-же обнаружен. Синусоида асимметрична относительно 0: обратный полупериод слегка больше прямого. Я это и визуально замечал, но списывал на криво поставленную шкалу. Оказалось, нет. Частично удалось устранить изменением точки подвески груза.

Добавлено: Fri Jan 09, 2015 10:19 pm
DSC02886.JPG (100.39 Кб)

DSC02887.JPG (94.45 Кб)

DSC02889.JPG (78.02 Кб)

DSC02894.JPG (72.05 Кб)

Ответить с цитатой

perezx
 


МЫ когда-то делали так: на пластиковой трубе наматывалась большая катушка. Вроде вторички от теслы, диаметр 20 см, длина больше метра. Внутрь вкладывался деревянный цилиндр по диаметру трубы, с одной стороны у него были магниты, с другой - сменная деревянная же ловушка, каковых было много и стандартной массы. Суммарно около 1 кг выходило.
Брусок кладется в трубу, в ловушку совершается выстрел, брусок едет по трубе и тормозится магнитным полем.
Осциллографов и электроники было мало, а боеприпасов много, поэтому измерялась сила тока, который нужно подать на катушку для того, чтобы брусок проехал ровно метр. Ну а дальше - индукция -> энергия -> импульс -> весы -> скорость.

Добавлено: Thu Jan 15, 2015 4:02 pm
Ответить с цитатой

Electricman
Бес заземления


Точность +- парсек.

Добавлено: Thu Jan 15, 2015 5:33 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Измерительные приборы » Оптический датчик скорости для баллистических измерений
На страницу 1, 2  След.     Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.