Второй месяц езжу на «оптике», сейчас проблем нет, но на этапе конструирования пришлось помыкаться в поисках информации, а еще больше в экспериментировании на личном опыте. Дабы последователям (не я первый) не наступать на эти же грабли, попытаюсь детальненько все описать и обрисовать (свой цифровик я утопил). Прошу не критиковать специалистов за излишнюю детальность, потому как если Вы специалист, то и не зачем читать это дальше, а потом критиковать, Вы и так все это знаете. Я постараюсь помочь НЕспециалисту просто, дешево и качественно собрать работоспособное изделие. Ну, приступим.
Первый вопрос который обязан возникнуть у каждого байкера: - а нафига? Действительно, зачем изобретать велосипед, если есть готовый штатный датчик хола? Рассмотрим некоторые плюсы и минусы обоих, так как вижу это я.
Датчик хола (ДХ) – стандартное заводское изделие, устанавливаемое на автомобили с бесконтактной системой зажигания (БСЗ). Относительно компактное изделие, устанавливается (крепится) на мотоцикл без проблем, работает исправно и не требует обслуживания. И все бы ничего, но…
При установке ДХ на мотоцикл наверное практически все сталкивались с проблемой магнитных полей генератора и изоляции от них датчика. Дело в том, что в автомобиле ДХ как правило устанавливается в трамблере или на распредвале, вдали от сильных магнитных полей. В мотоцикле же мы вынуждены ставить датчик на генератор и потом героически бороться с магнитными полями, ведь принцип работы ДХ – разрыв пластиной «модулятором» магнитного потока внутри датчика. И ведь успешно боремся. Меняем полярность щеток, ставим широкий экран-площадку в основание, вытачиваем центральный болт и штору модулятора из материалов с узкой петлей гистерезиса, периодически все размагничиваем и т.д. Что греха таить, сам успешно «боролся» со своим ДХ и катался. Только вот холостые все равно хуже чем у оптики L
И самое главное, что как говориться решило его дальнейшую судьбу (в моих глазах), это слабое здоровье датчика хола. Достаточно снять колпачок со свечи или клемму с аккумулятора при работающем двигателе, и все! ДХ с большой вероятностью скончался. Вот и я, отъездив сезон на ДХ без поломок, в последствии «убил» два датчика за 15 минут! И все из-за залипшей щетки генератора!!! Напряжение генератора кратковременно повышалось, и датчики благополучно горели. Вот такая борода. Естессно я обиделся и пошел изобретать оптику, так как Orion давно себе (и не только) поставил и всячески советовал.
Оптический датчик (Опт.) состоит из светодиода (он светит), фототранзистора (он открывается и проводит через себя ток при попадании на него света) и схемы согласования. Не бойтесь слова «схема», она простая, вместе справимся. Принцип работы оптического датчика похож на работу ДХ, с тем отличием, что шторка разрывает не магнитный, а световой поток в датчике, где светодиод и фототранзистор стоят напротив, а шторка проходит между ними. Поэтому он не подвержен влиянию магнитных полей (модулятор хоть из бумаги), да и спалить его намного сложнее (не стоит задаваться целью, я когда-то шарик подшипника сломал нечаянно, прям как в том анекдоте).
Теперь о том, где этот датчик взять и куда прикрутить. Я нашел себе оптодатчик в старом пятидюймовом дисководе, правда пришлось раскурочить три, пока нашел подходящий, да и крепить его не совсем удобно, так что будем собирать на чем-нибудь более доступном. Как многие догадались самостоятельно, оптические датчики есть в обычных компьютерных мышках, найти которую не представляет проблемы. Так что более детально остановимся на самой конструкции датчика, как его смастерить, чтоб было надежно, удобно и просто. Правда сразу должен оговориться, именно эту концепцию я еще на практике не испытал (зато испытал много других), так что есть шанс успеть раньше меня J . Давайте сначала поговорим о конструкции устройства, а потом подробнее разберем его электрическую схему, думаю так будет понятнее.
Конструктивно оптический датчик (давайте в дальнейшем называть этим словом не сам датчик, а все устройство) состоит из печатной платы с вытравленными дорожками, на которую напаяны, приклеены и прикручены разные детальки. К сожалению (или к счастью) мышиный датчик не имеет корпуса, так что придется собрать удобный «домик» для светодиода и фототранзистора. Сейчас попробую нарисовать.
Нда, художник из меня… ладно, попытаюсь объяснить на пальцах. Снизу и сверху две платы из фольгированного стеклотекстолита, между ними изолятор. Детали на нижней плате изображены условно. В каждой плате, в месте установки оптики, просверлены отверстия для формирования правильного светового потока (оптическая щель) чтоб на фототранзистор не попадал посторонний (солнечный в т.ч.) свет. Все детали необходимо склеить эпоксидкой или другим клеем, платы с изолятором я решил скрепить заклепками, хотя можно винтами «в потай» или еще как. На фототранзистор и светодиод желательно капнуть по капле эпоксидки, чтоб лучше держались, только не залейте оптическую часть. Фототранзистор лучше поставить сверху, чтоб на него солнце не светило. Детали на плате я решил крепить SMD-монтажом, это когда дорожки находятся со стороны деталей и детали паяются не в отверстия, а на площадки фольги. Хотя можно и обычным способом (в отверстия), только позаботьтесь, чтоб дорожки и пайка не замыкали на массу. Об изготовлении печатных
плат методом травления информации в интернете много, кто не знает – найдет. Я рисую плату на компьютере в зеркальном виде, потом печатаю на лазерном принтере и утюгом перевожу на стеклотекстолит. После чего обвожу дорожки нитролаком и травлю в 30% азотной кислоте. После промывки и зачистки мелкой наждачкой можно паять детали. Дорожки желательно облудить, а готовую собранную плату после проверки на работоспособность залить лаком или эпоксидкой, чтоб зафиксировать детали и защитить от влаги. Вибрация на мотоцикле будь здоров, и плохо закрепленные детали часто ломаются. Устанавливать датчик я решил на стандартную юпитеровскую площадку контактов зажигания, «отломав» с нее контакты и все лишнее. Юпитеровскую площадку взял, потому что хочу поставить пару датчиков и симметричный модулятор, чтоб иметь горячий резерв. Точнее это все у меня уже стоит, только немного другой конструкции. «Немного другая» конструкция меня не совсем устраивает, поэтому буду переделывать на эту. Сбоку все изделие должно выглядеть вот так (н
у я так себе это представляю).
Теперь давайте разжуем схему. Вот она.
Работает датчик, подавая минус питания (массу) на вход коммутатора (6-я ножка, зеленый провод). При исчезновении минуса на входе коммутатора он прерывает ток катушки и в свече проскакивает искра. Наша схема работает с инверсией, т.е. когда модулятор прерывает световой поток датчика – на входе коммутатора высокий уровень, а когда датчик засвечен – низкий (масса). Поэтому модулятор тоже нужно делать с инверсией, я сделал симметричный, по 90 градусов щель и сектор. Вот такой.
Итак, на датчик приходит питание (+12v и масса) с коммутатора, 5 и 3 ножка соответственно. Напряжение питания через килоомный резистор (он ограничивает ток) поступает на светодиод и он светится. Правда светит он инфракрасным светом, глазами этого не видно. Когда свет светодиода попадает на фототранзистор, последний открывается и его сопротивление резко уменьшается. Допустим сейчас фототранзистор освещен, т.е. открыт, вместе с резистором в цепи питания они создают делитель напряжения, на которых (по закону Ома) падает напряжение пропорциональное их сопротивлению, в сумме составляющее напряжение питания (12v). Поскольку фототранзистор открыт и его сопротивление (Омы) намного меньше сопротивления резистора, то почти все напряжение питания будет падать на резисторе (63К) и на базе выходного транзистора (КТ3102) будет низкий потенциал относительно эмиттера (масса), значит выходной транзистор будет закрыт. Когда же модулятор перекроет световой поток датчика, фототранзистор закроется и его сопротивление буде
т уже сотни килом, так что большая часть напряжения источника будет падать на нем. Соответственно на входе (базе) выходного транзистора будет высокий потенциал и он откроется. Что нам собственно и нужно. Светодиод на выходе транзистора стоит для контроля работы схемы и упрощения регулировки зажигания, резистор в его цепи питания ограничивает его ток. Светодиод загорается когда открывается выходной транзистор. Вот и вся премудрость. Теперь о деталях. Все резисторы малогабаритные, чем меньше – тем лучше. Светодиод (контрольный) лучше тоже взять поменьше, я взял 2мм от какого-то зарядного для мобилы. Ток управления коммутатора 20мА поэтому транзистор можно использовать любой маломощный, я пробовал ставить MOSFET, но в последствии остановился на КТ3102, он меньше и стоит дешевле. Правильно собранная схема в настройке не нуждается. Проверить работоспособность схемы можно подав на нее питание и проведя отверткой или любым непрозрачным предметом между светодиодом и фототранзистором. При перекрытии светового потока к
онтрольный светодиод должен гаснуть.
