Стробоскоп — это световой прибор для наблюдения быстрых периодических движений. Со стробоскопом связан стробоскопический эффект — зрительная иллюзия, возникающая при наблюдении движущихся предметов в свете стробоскопа.
Электронный стробоскоп создаёт короткие повторяющиеся вспышки света. Период повторения вспышек стробоскопа должен быть относительно стабильным. Наш стробоскоп способен работать в широком диапазоне частот, обладает достаточной для экспериментов стабильностью по частоте и создаёт короткие яркие вспышки света со скважностью 2% — 6%.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема стробоскопа на интегральном таймере 555.
Рис. 1. Стробоскоп смонтированный на макетной плате.
В электронной схеме на рис. 1 диод D1, Д2Б, транзистор Q1 BC557. Вообще-то я использовал те элементы что были под рукой. При выборе элементов следует руководствоваться следующим принципом: диоды выбирайте с минимальным прямым падением напряжения, транзистор должен выдерживать ток нагрузки. Средняя рабочая частота генератора зависит от номинала конденсатора C1 и переменного резистора R1. Резистор R2 позволяет увеличить ширину импульсов. Резистор R4 ограничивает ток базы ключевого транзистора.
Особо хочется отметить применение 555-го таймера в этой схеме. Микросхема таймера допускает напряжение питания от 4,5 до 16 Вольт, Что в свою очередь допускает питание схемы управления стробоскопа от того же источника питания который применяется для питания источника света, без использования дополнительного стабилизатора напряжения. Например, в этой схеме мы можем использовать как отдельные светодиоды, так и светодиодные сборки или ленты с рабочим напряжением 12 Вольт. В последнем случае, необходимо повысить напряжение питания схемы до 12 - 13 Вольт.
Без резистора ограничивающего ток светодиода я использовал светодиод мощностью 0,5 Вт (SMD 5730) и батарейное питание на 4,5 Вольт от 3-х батареек типа AA. Яркость стробоскопа была приемлемой для проведения опытов в затемнённой комнате, а прямо смотреть на вспышки светодиода, особенно на низких частотах было больно для глаз.
Используя конденсатор C1 ёмкостью 100 мкФ, мы получаем короткие световые импульсы с частотой менее 1 Гц. С конденсатором C1 ёмкостью 100 мкФ наш стробоскоп превращается в экономичный маячок. А если заменить переменный резистор R1 на переменный резистор с сопротивлением 200 кОм, то можно получить короткие (20 мсек.) вспышки света 1 раз в минуту и реже.
Рис. 1. Осциллограмма импульса напряжения на светодиоде стробоскопа.
Рис. 2. Осциллограмма импульса напряжения на светодиоде стробоскопа.
Устанавливая в качестве конденсатора С1, по очереди, конденсаторы ёмкостью 5 мкФ, 1 мкФ, 0,33 мкФ мы можем получать короткие световые вспышки на частотах от 7 Гц до 2000 Гц.
Рис. 3. Осциллограмма импульса напряжения на светодиоде стробоскопа.
Рис. 4. Осциллограмма импульса напряжения на светодиоде стробоскопа.
Рис. 5. Осциллограмма импульса напряжения на светодиоде стробоскопа.