Test: Dual-Colour Stroboscope - Kiểm tra: Hai màu đèn chớp

Test: Dual-Colour Stroboscope - Kiểm tra: Hai màu đèn chớp

A stroboscope is a device used to make a cyclically moving object appear slow-moving or stationary. Sometimes this effect can be seen when fluorescent lights illuminate a rotating object and they appear to be practically stationary. This is achieved by illuminating the object intermittently with short pulses of light. A stroboscope is used in the study of insect flight, machinery or any moving object. Any application needing the study of rapidly moving objects and strobo-animation. Here is the circuit of a stroboscope that produces dual-coloured light pulses (refer Fig.1). The circuit uses red and green LEDs as light sources to illuminate the object. You can choose the frequency of the stroboscope’s light pulses from a wide range of 5 Hz to 5 kHz as desired. The range of frequency (5-50 Hz, 50-500 Hz, 500 Hz-5 kHz, etc) is selected through capacitors Ca (C2, C3 and C4), Cb (C5, C6 and C7) and Cc (C8, C9 and C10).

Fig.1 Circuit of dual-color Stroboscope

Smooth variation of the frequency range is achieved by varying VR1. The length of the light pulses (both red and green pulses are of equal duration) is adjusted by VR4. A flash of red and green light makes one cycle of the stroboscope. The frequency meter reads this frequency. The circuit comprises a free-running oscillator formed by IC NE555 (IC1), IC CD4069 (IC2), dual-timer IC NE556 (IC3) and a few discrete components. The pulse output at pin 3 of NE555 triggers one-shot monostable IC3(A), which outputs a positive-going pulse that appears at the anodes of the LEDs (LED1 through LED4) through transistor T1.  However, gates G3 and G4 cause only one of the transistors T2 and T3 to turn on. So the positive-going pulse from monostable IC3 (A) causes either the red LEDs (LED1 and LED2) or the green LEDs (LED3 and LED4) to turn on, depending on the phase of the oscillator. The astable multivibrator configured around IC1 is made to produce a symmetric square waveform by using the combination of low-value fixed resistor R1 (2.2-kilo-ohm) and high-value potmeter VR1 (2-mega-ohm). One-shot monostable IC3 (B) configured as a frequency meter triggers along with IC3(A). Strobe-phase delay or advance facility introduces a shift in the stationary orientation either clockwise or anti-clockwise when S2 is pressed momentarily. The 100µA ammeter is calibrated to read the frequency from 5 Hz to 5 kHz. Presets VR5 and VR6 are used to set the maximum brightness of the LEDs. Potmeter VR7 is used to calibrate the frequency scale on the ammeter. The supply voltage should be regulated (7.0V) and there should be no voltage drop across the circuit when the LEDs glow. Any voltage drop affects the meter readings. Assemble the circuit on a general-purpose PCB and enclose in a suitable cabinet. Fix the LEDs on the top or front side of the cabinet such that the LEDs’ light falls on the moving object. For testing, construct a paper disk with two white patches as shown in Fig. 2. Fit the disk onto a direct-current motor spindle. Fig.2 (L) A paper disk with a white patch, fitted onto a DC motor spindle, and (R) stationary patches of red and green color seen when the frequency of the stroboscope equals that of rotation of the disk.

Using switches S1 and S2, change the position of the patches in advance and delay motion, respectively. Pressing S1 slightly increases the frequency and pressing S2 slightly reduces the frequency. The change in frequency will make the patches to move in either clockwise or anti-clockwise direction. Switch S3 provides a direct way to toggle between continuous and pulsed variable time periods. When switch S3 is thrown to continuous mode, the lights (LED1 through LED4) never go off—green and red LEDs glow alternately. For 50 per cent duty cycle of NE555, both red and green light go on and off alternately for the same duration. Use bright red and green LEDs for a good stroboscope output.To measure the revolutions per minute (RPM) of the disk, tune the frequency using VR1 until stationary red and green patches are seen on the rotating disk. Next, note the reading of the ammeter to get revolutions per second (RPS) of the disk or motor. Multiply the result by 60 to get the RPM. The stroboscope can be used to measure the RPM of a ceiling fan or table fan. For good visibility, make sure that the fan is clean and the light in the room switched off. Focus the red and green LED lights on the wings of the rotating fan. Vary VR1 until stationary red and green lights are seen on the wings of the rotating fan. Read the meter and divide the reading by 3 (for three blades of the fan) to get the rotation speed in RPS.

Author: Raju Baddi Test: Dual-màu đèn chớp Đèn chớp là một thiết bị được sử dụng để làm cho một đối tượng theo chu ky di chuyển xuất hiện di chuyển chậm hoặc văn phòng phẩm. Đôi khi hiệu ứng này có thể được nhìn thấy khi đèn huỳnh quang chiếu sáng một đối tượng quay và chúng xuất hiện trong thực tế văn phòng phẩm. Điều này đạt được bằng cách chiếu sáng đối tượng không liên tục với các sóng ngắn của ánh sáng. Đèn chớp được sử dụng trong nghiên cứu của các chuyến bay của côn trùng, máy móc hoặc bất kỳ đối tượng chuyển động. Bất kỳ ứng dụng nào cần nghiên cứu nhanh chóng di chuyển đối tượng và hình ảnh động strobo. Đây là mạch của một đèn chớp tạo ra xung ánh sáng màu kép (xem Hình 1). Mạch sử dụng đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây là nguồn ánh sáng để chiếu sáng các đối tượng. Bạn có thể chọn tần số của xung ánh sáng của đèn chớp từ một phạm vi rộng của 5 Hz đến 5 kHz như mong muốn. Phạm vi tần số (Hz 5-50, 50-500 Hz, 500 Hz-5 kHz, vv) được lựa chọn thông qua tụ Ca (C2, C3 và C4), Cb (C5, C6 và C7) và Cc (C8, C9và C10). Smooth biến thể của các dải tần số đạt được bằng cách thay đổi VR1.Chiều dài của các xung ánh sáng (cả hai màu đỏ và màu xanh lá cây xung là thời gian bằng nhau) được điều chỉnh bởi VR4. Đèn flash của ánh sáng màu đỏ và màu xanh lá cây làm cho một chu kỳ của đèn chớp.Đo tần số đọc tần số này. Mạch bao gồm một bộ dao động tự do được hình thành bởi IC NE555 (IC1), IC CD4069 (IC2), bộ đếm thời gian IC NE556 kép (IC3) và một vài thành phần rời rạc. Đầu ra xung tại chân 3 của NE555 gây nên một-shot đơn ổn IC3 (A), mà kết quả đầu ra một xung tích cực đang xuất hiện tại cực dương của đèn LED (LED1 qua LED4) thông qua T1 bóng bán dẫn. Tuy nhiên, cửa G3 và G4 gây ra chỉ có một trong các bóng bán dẫn T2 và T3 để bật. Vì vậy, xung tích cực từ IC3 đơn ổn (A) hoặc gây ra các đèn LED màu đỏ (LED1 và LED2) hoặc các đèn LED màu xanh lá cây (LED3 và LED4) để bật, tùy thuộc vào giai đoạn dao động. Multivibrator astable cấu hình xung quanh IC1 được thực hiện để sản xuất một dạng sóng đối xứng vuông bằng cách sử dụng sự kết hợp của giá trị thấp R1 điện trở cố định (2,2 kg-ohm) và giá trị cao potmeter VR1 (2 mega-ohm). One-shot đơn ổn IC3 (B) cấu hình như một đồng hồ đo tần số kích hoạt cùng với IC3 (A). Strobe giai đoạn trì hoãn hoặc trước cơ sở giới thiệu một sự thay đổi trong định hướng đứng yên hoặc chiều kim đồng hồ hoặc chống chiều kim đồng hồ khi S2 được nhấn trong giây lát. Ampe kế 100μA được hiệu chỉnh để đọc các tần số từ 5 Hz đến 5 kHz. Các Presets VR5 và VR6 được sử dụng để thiết lập độ sáng tối đa của đèn LED. Potmeter VR7 được sử dụng để hiệu chỉnh quy mô tần số trên Ampe kế. Cung cấp điện áp nên được quy định (7.0V) và không nên là không sụt giảm điện áp trên mạch khi ánh sáng đèn LED. Bất kỳ giảm điện áp ảnh hưởng đến đồng hồ đo. Lắp ráp các mạch trên một PCB có mục đích chung và kèm theo trong tủ thích hợp. Sửa chữa các đèn LED ở phía trên hoặc phía trước của tủ như vậy mà đèn LED ánh sáng rơi vào các đối tượng chuyển động. Để thử nghiệm, xây dựng một đĩa giấy với hai bản vá lỗi trắng thể hiện như trong hình. 2. Phù hợp với những đĩa vào một trục động cơ trực tiếp hiện nay. Sử dụng thiết bị chuyển mạch S1 và S2, thay đổi vị trí của các bản vá lỗi trước và chuyển động chậm trễ, tương ứng. Nhấn S1 hơi làm tăng tần số và nhấn S2 hơi làm giảm tần số. Sự thay đổi trong tần số sẽ làm cho các bản vá lỗi để di chuyển trong cả hai chiều kim đồng hồ hoặc chống chiều kim đồng hồ. Chuyển đổi S3 cung cấp một cách trực tiếp để chuyển đổi giữa các khoảng thời gian liên tục và xung biến. Khi chuyển đổi S3 được ném chế độ liên tục, ánh sáng (LED1 qua LED4) không bao giờ đi off-màu xanh lá cây và đèn LED phát ánh sáng đỏ luân phiên. Đối với 50% chu kỳ nhiệm vụ của NE555, cả ánh sáng màu đỏ và màu xanh lá cây đi vào và luân phiên trong thời gian tương tự. Sử dụng đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây tươi sáng cho một sản lượng đèn chớp tốt. Để đo vòng một phút (RPM) của đĩa, điều chỉnh tần số sử dụng VR1 cho đến khi bản vá lỗi văn phòng phẩm màu đỏ và màu xanh lá cây được nhìn thấy trên các đĩa quay. Tiếp theo, lưu ý đọc của ampe kế để có được cuộc cách mạng mỗi giây (RPS) của ổ đĩa hoặc động cơ. Nhân kết quả của 60 để có được RPM. Đèn chớp có thể được sử dụng để đo RPM của một chiếc quạt trần hoặc quạt bàn. Đối với tầm nhìn tốt, hãy chắc chắn rằng các fan hâm mộ là sạch sẽ và ánh sáng trong phòng tắt. Tập trung các đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây trên đôi cánh của các fan hâm mộ quay. Thay đổi VR1 cho đến khi ánh sáng văn phòng phẩm màu đỏ và màu xanh lá cây được nhìn thấy trên đôi cánh của các fan hâm mộ quay. Đọc đồng hồ và chia đọc 3 (ba cánh quạt của quạt) để có được tốc độ quay trong RPS. Tác giả: Raju Baddi