Схемотехника хронографов

[Asafan]

В сумерках не мерит. Днем все ок, и при облачности и при ясном небе. В помещении нужны или направленная подсветка рассеивателей, или лампочка 70-100 ватт не выше метра над датчиками. Начинает сомневаться при -5С.

[Fitzwalter]

Маловато кадров. ) Прикиньте что ваша стрела летит со скоростью 25 и более метров в секунду и камера ваша снимает со скоростью 25 кадров в секунду. То есть у вас на одном кадре будет одна размазанная полоса а на всех последующих не будет вообще ничего.
Смысл высокоскоростной съемки состоит в привязке картинки к линейной и временной шкале.
Обычной камерой не получится.
Единичную фотографию с помощью искрового метода может и сделаете. Например длительность импульса фотовспышки измеряется в тысячных долях секунды.
А ваши 25 кадров в секунду- это эквивалент съемки фотоаппаратом с выдержкой 1/25 секунды. А нужна хотя бы 1/1000 секунды.

[Fitzwalter]

Я немного погуглил и понял как работают рогатые буржуйские хронографы.
Сам по себе хонограф ничем не примечателен. Схем в сети есть масса.
Суть всей схемы- это пик-контроллер, кучка резисторов и электролитических конденсаторов и один кварцевый резонатор.
А вот датчики существуют разные.
И в случае самого интересного варианта для измерения скорости стрелы нужно рассматривать как раз датчки затенения.
Суть датчиков своидится к тому, что принцип срабатывания основан на затенении фоторезистора или фотодиода пролетающим снарядом. Рога в этих хронографах служат двум целям. Во-первых, они показывают сектор пролетев в котором снаряд ганрантированно затенит датчик, во-вторых, сверху закреплена полоска белого пластика служащего светорассеивающим материалом и создает для датчика достаточный уровень освещенности.
Схема вполне повторима, только нужно подумать как лучше реализовать датчики. 

[Fitzwalter]

Под линзой там не диом, там фоторезистор и скорее всего сернисто-кадмиевый, так как они именно имеют высокую чувствительность в видимом диапазоне спектра.
Работает датчик на манер экспонометра. Пролетела стрела- затенился датчик- упало напряжение на фоторезисторе. Как там реализована подача импульса не суть.
Система имеет недостатки. Сама по седе работает на пределе чувствительности, может не реагировать на мелкие или медленно движущиесяобъекты. В тире, помещении с плохим освещением, если тучи небо затянули- так же может плохо работать.
Но для производителя такая реализация дешевая и средитая. 

[Fitzwalter]

Вот собственно схемотехника хронографа, который я делал 6 лет назад.
В данный момент конструкция имеет повреждения и требует ремонта.
Но будет работать с рамочным датчиком пригодным для лучных замеров без изменений в прошивке контроллера.
Питание 5 вольт.

[Fitzwalter]

Еше лучше фото со взломом? Ни на глаз, ни по фотке ничего не понять, видно с боков колодца оребрения, линза и что-то сиреневенькое в конце. Маленькое, в квадратном окошке под линзой. Похожее на фотодиод.

Говорил с человеком рассматривавшим подобный хронограф так же без вскрытия. Такая же линза пластиковая. Оребрение - это ступеньки бленды для предотвращения паразитивной засветки в линзе. Видимо вся линза находится в бленде- аналог чернения торцов в обычных линзах и склейках. Фототранзистор видимо один и для видимой части спектра. Линза нужна для изменения диаграммы направленности фотоприемника.
Сама схема работает на компараторе, так как это единственный приемлемый вариант.
Схема простая. Самое сложное- это линза, изготовление которой в домашних условиях представляет некоторые трудности.
Но можно использовать фототранзисторы уже имеющие линзу с нужной диаграммой направленности. Использовать можно ряд из фототранзисторов. Единственный минус- будут мертвые зоны со стороны датчиков не перекрываемые фоторанзисторами.
Но в целом осуществимо. Я пока что делаю обычный рамочный датчик с активной подсветкой.
Как соберу и заработает- продолжу эксперименты.

[sife]

Не лучше ли реализовать идею с корпусом как у Карповича? Отпадают проблемы с линзами и мертвыми зонами, чистотой выпуска, и болтанкой стрел разного спайна до стабилизации. Как я понял, пластиковая трубка - это рассеиватель.

[bowmax]

пластиковая трубка, как и в "надульных" эйрганнерских конструкциях - это корпус, в котором закреплены излучатели и приемники, друг напротив друга

[sife]

  Что мешает поставить там фотоэлементы? С ними мороки чуть поменьше.

[Fitzwalter]

Ну во всех этих хронографах исользуются фотоэлементы. Просто принцип реализации датчика может быть разный.
Самые первые самопальные хронографыделались на датчиках с транзистором.
В последних перешли на компараторы.
Чем хорош компаратор, так это то что он может ловить довольно небольшой перепад напряжения и подавать импульс на контроллер.
И такая схема более защищена от засветок.
Что касается виляний стрелы и тому подобного. Если датчик срабатывает по первому фронту. То есть как только объект затенил фотоприемник- датчик сразу среагировал и подал импульс. То есть никакие повторные изменения в освещенности фиксироваться не будут.
Проблема только в том, чтобы организовать нужную чувствительность и порог срабатывания датчика.

[sife]

А все таки, разве хронограф Карповича не более удобен для из готовления "наколенках", чем линзы и сплошные зоны покрытия. У него стрела гарантированно проходит над датчиком и работает на засветку элемента (хотя и без разницы засветка там или затенение). Считаю немаловажным легкость изготовления нуждающимися.

Что мешает поставить там фотоэлементы?

Под фотоэлементами имел ввиду не

излучатели и приемники

, а одиночные элементы, пусть будут компараторы, как наиболее подходящие.

Проблема только в том, чтобы организовать нужную чувствительность и порог срабатывания датчика.

Я думаю, "поймать токи" для Вас не проблема

[Fitzwalter]

Я просто отталкиваюсь от того, что мерятель скорости у меня есть чем. Перепаял датчики- все заработало. Но таки я все равно один датчик застрелил.  Все сводится только к манипуляциям с датчиками. А проверенные решения в том числе заводских аналогов в некоторой степени привлекательны. К тому же это еще своего рода вызов. Если не превзойти, то хотя бы повторить.  
Как накуплю все нужные детали- буду экспериментировать.

[sife]

Я просто отталкиваюсь от того, что мерятель скорости у меня есть чем.

А мне нечем .
Может набросаете схему хрона на компараторах, так, что бы PIC реагировал не при затенении, а при засветке датчика.

[bowmax]

реагирует датчик в любом случае на затенение.... просто в одном случае - источник излучения светодиод, неважно - видимого света, или инфракрасный, а в другом - внешний осветитель видимого спектра - или Солнце, или специальная подсветка, применяемая в промышленных хронах для подсветки в помещениях.
И с чего это вы, господа хорошие, взяли, что компаратор является датчиком-фотоприемником? ОУ, подключенный как компаратор, входит в схему фотодатчика, но, вы уж меня простите, непосредственным приемником светового сигнала являться не может. По определению.

[sife]

 Посмотрите на фото с первой страницы. Стрела уже в трубке, значит есть затенение обоих датчиков. Стрела вылетает - датчики срабатывают на засветку.

И с чего это вы, господа хорошие, взяли, что компаратор является датчиком-фотоприемником?

Честно говоря, никогда не имел дела с компараторами. Слово фотокомпаратор встречалось не раз, но не интересовался его применением и работой.

[Fitzwalter]

Боюсь на том фото не хронограф, а просто своего рода направляющая.
По крайней мере проводов я там не заметил. Может там в качестве интерфейса вай-фай. Не берусь утверждать. 

[bowmax]

я тоже не знаю, что на том фото. Это было только предположение. Стрела, или любой другой снаряд, заходя в трубку (или иное пространство, в котором расположены датчики), затеняет первый из них - происходит старт счетчика. Затем, затеняя второй датчик, происходит остановка счетчика. Расстояние между датчиками известно, и "зашито" в хрон. Вот, собственно, и весь принцип работы. Остальное - методы реализации. Попозже сегодня, если получится прикрепить, выложу ПДФ еще с одной схемой и описанием конструкции.

[sife]

 А что мешает умным людям прошить контроллер для работы по засветке датчика?

[bowmax]

ничего. но он постоянно засвечен - или солнышком, или лампочкой, или светодиодом. Как Вы предлагаете реализовать засветку физически? Стрелять горящей стрелой? Или я чего-то не понимаю просто?
контроллеру все равно, что происходит - затенение, засветка, взрыв Сверхновой.. ему важно получить некий управляющий импульс, ступеньку напряжения, что генерится датчиком... а вот на что этот датчик будет реагировать - это другой разговор. Изменение освещенности, звук, Сатурн в знаке Весов....

[bowmax]

Обещанный файл на 300К превышает лимит прикрепляемых документов, поэтому если кому нужен - пишите в личку мыло.
Это студенческая работа 2001 года, университет штата Мэйн, с полным описанием как и почему выбирались такие-то решения итд. Язык - английский. Схема, исходный код прошивки, описание конструкции. Проектировалось как пейнтбольный хрон.