Как сделать хронограф для пневматики своими руками

Хронограф из подручных средств (на коленке)

Всероссийское Общество любителей пневматического оружия

23 дек 2006, 02:54

23 дек 2006, 02:55

Строили, строили и на конец построили — или хронограф для людей, которые не хотят ни откого (чего) зависеть и делать все только из подручных средств ? короче для любителей делать на коленке )).
ТЗ: Создание устройства (далее ХРОНОГРАФ, далее Х) минимально простого в построении и максимально точного в измерении )) (Ну как же без этого)
Требования: Построение должно осуществляться из подручных средств.

Решение:
Датчики: Они же, детекторы движения. Были выполнены на базе обычных наушников (затычек) вставленых в распиленый СО2 баллон )) с отверстиями по 4 мм (для ?мгновенного? создания импульса). Могут быть разнесены на опциональное расстояние.
Опытным путем было выявлено , что оптимальным расстоянием, для шага измерений на скоростях 300 м/с в +-0,5 м/с есть 500мм.

Устройство: Устройством фиксации и вычесления измерений является обычный ПК со звуковой картой, которая имеет линейный стерео вход.

Принцип работы: Датчики размещаются параллельно траектории полета пули на минимально возможном расстоянии (имеется ввиду как низко над датчико пролетит пуля).
В момент выстрела, пуля, пролетая над первым датчиком создает звуковую волну, этот момент фиксируется и запускается отсчет, когда пуля пролетает над вторым датчиком, то, отсчет останавливается и производится вычесления: БАЗА_МЕЖДУ_ДАТЧИКАМИ/ОТСЧЕТ.

Реализация: Программа, написанная на языке С++, представляет собой многопоточное приложение (3 потока: 1 остовной, 2- обработка буфферов звуковой карты, 3- окошко винды, которое облегчает нам жись!) получающее данные от звуковой карты, производящее их дальнейшую обработку и отображение.
Сам запуск программы обуславливается некоторыми парамерами:
<"-f","t-f= Discret frequency.">,
<"-s","t-s= Sensitivity. Relative statement in percent.">,

Теперь подробнее:
-f частота дискретизации. Это та частота с которой аудио процессор опрашивает АЦП. Короче чем выше, тем точнее измеряет. Я в основном работаю на 192000Гц
-s чувствительность датчика (абсолютная). Задается в процентах. Здесь следует остановиться подробнее. Дело в том, что мы работаем с сигналами в очень не стабильной среде, и газ ну никак не хочет передавать те -20Дб через 4мм которые он передает через 10мм, по этому, исходя из чисто практически полученных данных, чувствительность следует ставить так МИНИМАЛЬНАЯ_ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ_КОГДА_ХРОН_НЕ_ОТВЕЧАЕТ-14.
-b ну здесь все просто, это расстояние между датчиками, этим параметром можно так же калибровать хрон.

Думаю пока достаточно, сории если что не понятно, спрашивайте, никогда не любил писать доки на реализации .
Ловите баги, просите фичи и может быть мы выйдем на соответствующий уровнь )))

23 дек 2006, 22:11

Shot #1 Speed: 300.42 m/s
Shot #2 Speed: 303.29 m/s
Shot #3 Speed: 302.32 m/s
Shot #4 Speed: 301.37 m/s
Shot #5 Speed: 303.29 m/s
Shot #6 Speed: 301.37 m/s
Shot #7 Speed: 301.37 m/s
Shot #8 Speed: 302.32 m/s
Shot #9 Speed: 301.37 m/s

————- Shots statistic —————
Average shot speed: 301.90 m/s
Average time betwen shots: 15.109 sec

здесь нестабильность из-за разных задержек между выстрелами
——— Started at 23/12/06 20:08:23 ———-

Shot #1 Speed: 301.89 m/s Ampl: 13.49 %
Shot #2 Speed: 301.89 m/s Ampl: 14.10 %
Shot #3 Speed: 299.07 m/s Ampl: 13.12 %
Shot #4 Speed: 304.76 m/s Ampl: 16.36 %

————- Shots statistic —————
Average shot speed: 301.90 m/s
Average time betwen shots: 8.750 sec

23 дек 2006, 22:21

Свежая версия, добавлен отчет об амплитуде выстрела, посему совет, при первом запуске ставте амплитуду 99%, делайте первый выстрел, смотрите на полученый результат, отнимаете от полученой амплитуды 1% запускаете снова, в принципе этого должно быть достаточно для правильных показаний, но если новая амплитуда будет сильно отличаться от заданной в большую сторону, больше чем на 5 % следует опять подкорректировать.

Я думаю в следующий версиях добавить автоматический регулятор, но это в следующийх )) Вложения chronograph-1.0.0.1.rar (92.61 Кб)

Как сделать рамочный хронограф для пневматики с целью настройки и тестирования своего оружия

Хронограф – универсальный прибор для измерения скорости полета небольших предметов. Наиболее функциональными и удобными для тестирования и настройки пневматического оружия оказались рамочные хронографы. С их помощью можно установить скорость не только пули, но и стрелы, арбалетного болта или запущенной из рогатки скобы.

Самодельный рамочный хронограф для пневматики

Конструкция аппарата включает рабочую зону, через которую пролетает пуля, вычислительную схему и дисплей для визуализации полученных результатов. Принцип действия прибора состоит в фиксировании времени, которое требуется пуле для пролета известного отрезка между двумя или несколькими датчиками, и последующий расчет ее средней скорости (расстояние делится на время).

Существуют различные схемы хронографа, отличающиеся функциональностью, дизайном и ценой реализации.

Преимущества самодельного рамочного хронографа для пневматики со световой схемой:

большие размеры рабочей зоны, позволяющие производить выстрел как в упор, так и на значительном удалении (можно испытывать баллистические характеристики пуль на разном расстоянии);
широкий диапазон измеряемых скоростей из-за увеличенного линейного промежутка между датчиками;
пригодность к тестированию любого типа пневматики, независимо от конструкции и принципа действия (PCP, ППП, модели на CO2 и пр.);
возможность использования в домашних условиях с оружием, оснащенным саунд-модератором.

Недостатки:

необходимость защиты лицевой части рабочей зоны от случайных попаданий (бронирование);
чувствительность оптической схемы к сильному механическому воздействию, в том числе рикошету и ударам осколками пули;
громоздкость;
рассчитанная скорость пули зависит от траектории полета (выстрел по диагонали уменьшает измеренное значение);
зависимость работоспособности большинства моделей от степени освещенности и погоды;
ложное срабатывание при попадании в камеру посторонних объектов (снег, механические частицы, насекомые).

Читать еще: Самодельные грунтозацепы для автомобиля

Фото самодельного рамочного хронографа

Главная причина популярности рамочных хронографов – универсальность в эксплуатации и возможность использования с любым типом оружия.

Необходимый материал и детали

Для сборки хронографа требуется ряд устройств и инструментов. Их полный перечень зависит от навыков пользователя по проектированию и монтажу электрических схем.

Обязательно понадобятся следующие компоненты:

паяльник, припой и флюс – применяются на всех этапах подготовки микросхемы и соединения проводов;
микросхема, с помощью которой осуществляется замер временного интервала между прохождением пулей датчиков и расчет скоростных параметров;
светодиоды – служат источником искусственного освещения;
оптические приемники – фиксируют изменение освещенности при пролете пули между ними и светодиодами;
корпус прямоугольной формы, имеющий четыре стороны и полый изнутри (наподобие внешней части спичечной коробки). Лучше всего подойдет цельнометаллический корпус, устойчивый к удару пули при промахе;
дисплей для вывода результатов измерений.

Порядок сборки хронографа

Перед тем как ответить на вопрос, вроде как сделать рамочный хронограф для пневматики своими руками, следует подготовить корпус к установке датчиков и элементов микросхемы, которые должны быть защищены или расположены в местах, недоступных для попадания пули. Изнутри корпус рекомендуют окрасить темной небликующей краской, поглощающий свет. Это уменьшит число ложных срабатываний и повысит чувствительность прибора.

После установить плату, подключив ее к датчикам и подготовив места ввода питания. Если есть желание составить микросхему самостоятельно, минуя привлечение сторонних специалистов, можно использовать следующую схему (рис. 1).

Рис. 1 Микросхема хронографа

После сборки основных узлов необходимо закрыть электрическую схему прибора, обезопасив ее от механического воздействия и случайного попадания влаги. Это удобнее всего сделать, предусмотрев заранее отдельный пластмассовый коробок для печатной платы, имеющий выходы к дисплею, датчикам и батарее.

Принцип действия самодельного хронографа

Питание прибора может осуществляться от аккумуляторов, батареи или блока питания (от сети). Наиболее удобна автономная работа, поскольку наладку оружия не всегда можно провести в домашних условиях.

Измерение скорости производится в несколько этапов:

при пересечении оси первого датчика происходит обнуление отсчета времени микропроцессора;
после прохождения оптической оси второго датчика отсчет времени останавливается и передается для вычисления;
рассчитанная микропроцессором скорость пули выдается на дисплей.

Схема действия рамочного хронографа

Изготовление рамочного хронографа для пневматики своими руками с нуля требует опыта пайки, базовых знаний в электротехнике и проектировании электрических цепей. Чтобы упростить выполнение задачи, компоновку микросхемы можно заказать у радиолюбителей, обеспечив их необходимыми для работы деталями. Самостоятельно собранный хронограф – отличное вложение и экономия средств, которые можно направить на тюнинг пневматики или покупку долгожданного обвеса.

На видео испытание самодельного рамочного хронографа:

Пневматика для всех

Меню навигации

Пользовательские ссылки

Объявление

Информация о пользователе

Вы здесь » Пневматика для всех » Измерительные приборы. » Буду делать хронограф.

Буду делать хронограф.

Сообщений 1 страница 30 из 252

Поделиться16 Фев 2013 05:40:25

Автор: FROL
Модератор
Откуда: Барнаул (Столица мира)
Зарегистрирован: 25 Ноя 2012
Сообщений: 8042
Уважение: +123
Позитив: +71
Последний визит:
Сегодня 19:10:09

Из недавней истории. Сначала захотелось обойтись «малой кровью» то есть без крови вообще, изготовил хрон по схеме Chronolite. Для надёжного позиционирования применил направляющую с уголком.

Вынос направляющей на коромысле позволяет обходить намушники и небольшие надульники. Но с увеличением ассортимента конструкция обнаружила геморойность.
В общем рамочный хронограф стал неизбежностью!
(Наконец-то померю скорости и энергию старой доброй рогатки ).

Хочу поспрашивать у людей использующих различные рамочные хроны. Что хорошо, что плохо? Как часто и почему приборы глючат? Что бы можно улучшить?

Поделиться26 Фев 2013 10:55:34

Автор: Мастер
Администратор
Откуда: Новомосковск Р.Ф.
Зарегистрирован: 11 Сен 2012
Сообщений: 4225
Уважение: +68
Позитив: +178
Последний визит:
Сегодня 18:26:03

Так как пользуюсь хроном только дома, то сейчас имею рамочный. Хронограф от Lewon. Проблем не заметил никаких. Причем специально выбирал хрон с ЖК дисплеем. Единственное неудобство — это отсутствие разьема питания. Но людям умеющим держать паяльник в руках — дел ровно на минуту. Первое и главное преимущество рамочного хрона это «равнодушность» к СО2. То есть рамочники не грешат, как надульные, при замере СОшников. Ну и стационарность. Имея блок питания не заморачиваешься о частой замене батарей.
Хорошие хроны делает наш форумчанин Agioso(Сергей). Кстати. у него есть и рамочная версия. И даже возможно бронирование хронографа, что согласитесь очень даже не плохо. О нем можно почитать вот здесь:
Хронограф оптический «Хрон-101Р»
А вот здесь о хронографе от Lewon:
Хронограф от Lewon

Поделиться36 Фев 2013 14:43:01

Автор: FROL
Модератор
Откуда: Барнаул (Столица мира)
Зарегистрирован: 25 Ноя 2012
Сообщений: 8042
Уважение: +123
Позитив: +71
Последний визит:
Сегодня 19:10:09

Между делом (с помощью сварщиков) сваял «броне корпус». Если всё получится — назову хронограф «Тигром».

Из фишек, хочу немного вынести детали оптопар в рабочую зону (возможность чистки-протирки). Для защиты применю стальные полоски приваренные перед выступающими деталями.

Поделиться46 Фев 2013 14:54:56

Автор: oz174
Заблокирован
Откуда: Дальние-Дали
Зарегистрирован: 11 Сен 2012
Сообщений: 2030
Уважение: +15
Позитив: +23
Последний визит:
17 Фев 2013 09:38:13
Арсенал:
БЗЖ, калибр крупный, точность-избыточная.

Читать еще: Щепорез из болгарки своими руками

(большая зелёная жаба)

Столько труда. и зря.
Эх.
надо было брать десятку.
шутка
Зачётная работа!

Поделиться56 Фев 2013 15:08:34

Автор: FROL
Модератор
Откуда: Барнаул (Столица мира)
Зарегистрирован: 25 Ноя 2012
Сообщений: 8042
Уважение: +123
Позитив: +71
Последний визит:
Сегодня 19:10:09

Столько труда. и зря.
Эх.
надо было брать десятку.
шутка
Зачётная работа!

Материал — полуторка. Тонкую бы сварщики могли сжечь. Шутки шутками, а что мне мешает поставить в будущем лобовую броню . скажем так из пятёрки , ведь есть же вариант бронирования «Хрон-101Р», держит 30 Дж.

Поделиться67 Фев 2013 23:07:27

Автор: Мастер
Администратор
Откуда: Новомосковск Р.Ф.
Зарегистрирован: 11 Сен 2012
Сообщений: 4225
Уважение: +68
Позитив: +178
Последний визит:
Сегодня 18:26:03

Вот так закрепил гнездо питания на своем хронографе от Lewonа

А вот так проложил провод, что бы не болтался и не мешал.

Поделиться78 Фев 2013 19:34:36

Автор: FROL
Модератор
Откуда: Барнаул (Столица мира)
Зарегистрирован: 25 Ноя 2012
Сообщений: 8042
Уважение: +123
Позитив: +71
Последний визит:
Сегодня 19:10:09

Лентяи , почему ни кто электронику не закрывает крышкой!? Она же нежная. И сам Левон на видео показывал, если затенить фототранзисторы (закрывал тряпкой) — параметры можно улучшить. И разъём блока питания можно будет закрепить на стенке коробки.
Кстати, приобретаю почти все радиодетали в магазине (цены на основное потом выложу), не понятно, как автору удаётся удерживаться в рентабельности?
Володя, а оптика внутрь камеры выступает?

Поделиться89 Фев 2013 09:12:47

Автор: Мастер
Администратор
Откуда: Новомосковск Р.Ф.
Зарегистрирован: 11 Сен 2012
Сообщений: 4225
Уважение: +68
Позитив: +178
Последний визит:
Сегодня 18:26:03

Пользуюсь хроном только дома, а потому что то городить с затемнением нет нужды. Электронику не закрываю, потому что пользуюсь прибором только сам. Осадков с потолка не ожидается, а промахнуться в отверстие размером 10*10 см практически в упор, не представляется возможным. Разьем на боку закрепил. Держится уже 7 месяцев и отрываться не хочет. По оптике не помню. дома гляну и скажу.

А по рентабельности. да все просто. Человек берет оптом, а не в розницу, а там цены совсем другие. А если постоянно и в большом обьеме, то и того меньше.

Поделиться911 Фев 2013 23:10:15

Автор: Мастер
Администратор
Откуда: Новомосковск Р.Ф.
Зарегистрирован: 11 Сен 2012
Сообщений: 4225
Уважение: +68
Позитив: +178
Последний визит:
Сегодня 18:26:03

Володя, а оптика внутрь камеры выступает?

Сегодня посмотрел. нет Тимур, не выступают.

Поделиться1011 Фев 2013 23:23:49

Автор: Agioso
Новичок
Зарегистрирован: 30 Янв 2013
Сообщений: 5
Уважение: +2
Позитив: 0
Последний визит:
30 Янв 2014 23:30:42
Арсенал:
Иж60-PCP (металл) + VO Dorado 4-16×50
Hatsan 135 SAS QT + ГП + СМ + Leapers 3-9×40
Насос Benjamin, Дальномер LR600 Angle+
Было: Gamo Shadow 1000, Crosman 2100

Уважаю хроноделов! Пока хрон на стадии изготовления посоветую кой-че.
1) Зря выносишь датчики из листа, лучше спрячь поглубже (по крайней мере принимающие). Чем меньше внешнего света на них будет попадать тем лучше. А почистить — дотянешься и так. Тем более для рамочника чистка не так актуальна как для надульного, особенно если датчики спрятаны.
2) Соседние датчики не должны друг друга «видеть», то есть если прислушаешься к первому совету — между датчиками нужна будет какая то перегородка. Например в толстом пластике насверлить отверстий и разместить датчики там.
3) Так как низ — полностью отражающий, поставь козырьки спереди и сзади. Чтобы внешний свет не отражался от низа и не попадал на датчики.

Кстати трех-милиметровая алюмишка с успехом выдерживат до 30Дж, а уж сталька даже 1,5мм выдержит и подавно. Так что она и для фронтальной брони вполне подойдет.

Недорогой хронограф для пневматической винтовки

В этой статье мы рассмотрим, как можно сделать простой хронограф из недорогих и доступных деталей. Приспособление необходимо для того, чтобы измерять скорость полета пули у винтовки. Эти цифры нужны для того, чтобы определить, в каком состоянии находится винтовка, ведь со временем некоторые узлы пневматики изнашиваются и требуют замены.

Подготавливаем необходимые материалы и инструменты:
— китайский Digispark (обошелся на момент покупки в 80 рублей);
— дисплей сегментного типа на TM1637 (обошелся при покупке в 90 рублей);
— инфракрасные светодиоды и фототранзисторы (10 пар) — стоимость составила 110 рублей;
— сто резисторов на 220 Ом обошлись в 70 рублей, но из них будут нужны только два.

Вот и все, это весь список элементов, которые нужно будет купить. Кстати резисторы тоже можно найти в старой бытовой технике. Можно ставить и больше по номиналу, но не меньше. В итоге можно уложиться в 350 рублей, а ведь это не так много, учитывая, что заводской хронограф обойдется как минимум в 1000 рублей, да и сборка там куда хуже нашей самоделки.

Помимо всего прочего, нужно запастись такими деталями как:
— провода;
— кусок трубы длиной не менее 10 см (подойдет пластиковая водопроводная);
— все для пайки;
— мультиметр (желательно).

Читать еще: Предохранительные устройства и приспособления

Первые описанные три детали имеют свои нюансы, поэтому каждую из них нужно рассмотреть отдельно

Digispark
Этот элемент представляет собой миниатюрную плату, которая совместима с Arduino, на борту она имеет ATtiny85. Как подключить этот элемент к Arduino IDE, можно почитать на официальном сайтt проекта , еще там можно скачать для нее драйвера.
У этой платы есть несколько вариантов, в одной используется microUSB, а другая оборудована USB-коннектором, который разведен прямо на плате. В связи с тем, что самоделка не имеет индивидуального блока питания, автор выбрал первый вариант платы. Если установить в самоделку батарею или аккумулятор, это сильно повысит ее цену, причем не сильно повлияет на практичность. А кабель для зарядки мобильного и Power bank есть почти у каждого.

Важно учитывать тот факт, что нумерация пинов для функции analogRead() имеет отличия. А еще на третьем пине находится подтягивающий резистор номиналом 1.5кОм, поскольку он применяется в USB.

Пару слов о дисплее
Дисплей для самоделки можно использовать любой, но автор остановил свой выбор на дешевом варианте. Чтобы сделать устройство еще дешевле, от дисплея можно отказаться совсем. Данные просто можно через кабель выводить на компьютер. Здесь будет нужна библиотека DigitalTube . Рассмотренный дисплей является копией дисплея Grove .
Как выглядит дисплей спереди и сзади можно увидеть на фото.

Если попробовать выйти за пределы значений [0, 15], то дисплей будет показывать неразбериху, которая плюс ко всему еще и является не статичной. Поэтому для вывода спецсимволов, таких как градусы, минусы и пр., придется повозиться.

Автор хотел, чтобы на дисплее выводилась и готовая энергия полета пули, что вычислялось бы в зависимости от скорости пули и ее массы. Значения по задумке должны были выводиться последовательно, а чтобы понять, где какое, их нужно как-то отметить, к примеру, с помощью буквы «J». В крайнем случае, можно просто задействовать двоеточие, но автора это не устроило, и он полез в библиотеку. В итоге на базе функции display была сделана функция setSegments(byte addr, byte data), она зажигает в цифре с номером addr сегменты, которые закодированы в dаta:

Кодируются такие сегменты довольно просто, за верхний сегмент несет ответственность младший бит data, ну а далее по часовой стрелке, 7-ой бит несет ответственность за средний сегмент. Символ «1» при кодировке выглядит как 0b00000110. За двоеточие отвечает восьмой старший бит, он используется во второй цифре, а во всех других игнорируется. Впоследствии автор автоматизировал процесс получения кодов, используя Exсel.

#include
#define CLK 0
#define DIO 1
TM1637 tm1637(CLK, DIO);

void setSegments(byte addr, byte data)
<
tm1637.start();
tm1637.writeByte(ADDR_FIXED);
tm1637.stop();
tm1637.start();
tm1637.writeByte(addr|0xc0);
tm1637.writeByte(data);
tm1637.stop();
tm1637.start();
tm1637.writeByte(tm1637.Cmd_DispCtrl);
tm1637.stop();
>

void setup() <
tm1637.init();
tm1637.set(6);
>

void loop() <
// Вывод Hello
setSegments(0, 118);
setSegments(1, 121);
setSegments(2, 54);
setSegments(3, 63);
delay(500);
>

Приступаем к сборке и настройке самоделки:

Шаг первый. Сборка

Собирается все по очень простой схеме. Из всех пинов будут нужны всего Р0, Р1 и Р2. Первые два используются для дисплея, а Р2 нужен для работы датчиков.
Как можно заметить, один резистор используется для того, чтобы ограничить ток для светодиодов, ну а второй стягивает Р2 на землю. В связи с тем что, фототранзисторы подключаются параллельно, то когда пуля будет проходить перед любой оптопарой, напряжение на Р2 будет падать. Чтобы определить скорость полета пули, нужно знать расстояние между датчиками, замерить два скачка напряжения и определить время, за которое они произошли.
В связи с тем, что будет использоваться только один пин, не имеет значения, с какой стороны стрелять. Фототранзисторы в любом случае заметят пулю.

_BV(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))
#endif

void setup() <
sbi(ADCSRA,ADPS2);
cbi(ADCSRA,ADPS1);
cbi(ADCSRA,ADPS0);
.
>

Что же получилось узнать в ходе эксперимента, видно на фото

Логика работы прошивки имеет несколько этапов:

— измерение разницы значений на пине до и после;
— если разница превышает порог, то идет выход из цикла и запоминается текущее время (micros());
— второй цикл работает аналогично первому и имеет счетчик времени в цикле;
— если счетчиком была достигнута заданная величина, то идет сообщение об ошибке и переход в начальное состояние. При этом цикл не уходит в вечность ,если пуля вдруг не была поймана вторым датчиком;
— если же не произошло переполнения счетчика и разница значения больше порога, идет замер текущего времени (micros());
— теперь на основе разницы во времени и расстояния между датчиками можно высчитать скорость полета пули и вывести информацию на экран. Ну а потом все начинается сначала.

Завершающий этап. Тестирование
Если все сделано верно, устройство заработает без проблем. Единственная проблема — это плохая реакция на люминесцентное и светодиодное освещение, частота пульсаций при этом составляет 40 кГц. При этом в устройстве могут образовываться ошибки.

Работает самоделка в трех режимах:

После включения идет приветствие, и потом экран заполняется полосками, это говорит о том, что устройство ожидает выстрела

Сразу после выстрела устройство покажет скорость полета пули (отмечается символом n), а потом высветится информация об энергии пули (символ J). При показе джоулей также высвечивается двоеточие.