Chrono za 5 zł

Moderator: Moderatorzy

Wiadomość
Autor
Awatar użytkownika
Skowron
Posty: 209
Rejestracja: 28 lipca 2010, 01:18
Lokalizacja: Podlaskie

Chrono za 5 zł

#1 Post autor: Skowron » 16 stycznia 2011, 02:51

Ostatnio wpadł mi go głowy pomysł żeby pobawić się w regulację wiatrówki. Po co to a na co to nie wiem ale ciekawość wygrała. Tyle że bez chronografu zabawa w regulację nie ma sensu. Chrona są drogie a i pożyczyć nie ma od kogo więc postanowiłem zbudować takie cacko i jak się okazało nie jest to takie trudne :D

Materiały:

Nadajnik IR x2 (0.6zł szt) w moim przypadku L-53F3C
Fototranzystor IR x2 np: (1 zł szt) w moim przypadku L-53P3C
Wtyczka mini jack x1
Kabel dwużyłowy około 1m
Bateria AA x2
Rurka PCV długość dowolna (w moim przypadku 30 cm)
Kompjuter (zakładam że posiadacie takowy sprzęt skoro czytacie tego posta)

Jak to sklecić?

Nadajniki łączymy równolegle i podłączamy do baterii.
Fototranzystory łączymy szeregowo i podłączamy do wtyczki mini jack
W rurce pcv wiercimy 4 otwory śr 5mm (2 na górze 2 na dole) w równych odległościach
W wywiercone otwory wtykamy nadajniki i fototranzystory tak by nadajniki oświetlały fototranzystory.
No i gotowe.

Teraz trzeba jakoś odczytać dane.

Podłączamy nasz chronograf do wejścia mikrofonu w komputerze (nie mylić z wejściem Line In ponieważ jest ono niezasilane wiec potrzebne będzie dodatkowe źródło prądu (np. bateria) wpięte szeregowo z fototranzystorami żeby uzyskać jakikolwiek odczyt)
Instalujemy na kompie program do obróbki dźwięku (proponuję darmowy programik Audacity) i zaczynamy nagrywać. Z wykresu w programie odczytujemy czas przelotu śrutu (lub czegokolwiek innego) przez naszą rurkę.
Program pozwala nam na odczytanie tej wartości z dokładnością do 0,000001s
Reszta to dzielenie odległości między bramkami przez czas przelotu śrutu co da nam wynik z dokładnością pi razy oko 0,5 m/s.

dexter 1990
Posty: 3529
Rejestracja: 6 lutego 2005, 21:23

Re: Chrono za 5 zł

#2 Post autor: dexter 1990 » 16 stycznia 2011, 11:41

Tylko uściślę: chrono nie jest drogie. Podstawowe modele kupisz za 200zł a lepsze ale robione w Polsce, przez hobbystów za taką samą kasę. Są oczywiscie droższe, za 300, 400, 800zł...

Awatar użytkownika
maziek
Posty: 8532
Rejestracja: 9 września 2006, 22:46

Re: Chrono za 5 zł

#3 Post autor: maziek » 16 stycznia 2011, 22:39

Jestem pod wrażeniem!
ukłony...

ss100
Posty: 1615
Rejestracja: 7 marca 2006, 19:06

Re: Chrono za 5 zł

#4 Post autor: ss100 » 17 stycznia 2011, 11:03

Mimo wszystko pomysł przedni, kto ma pojecie jakies to sobie zmota i tyle - poziom kosztów jest ułamkiem nawet tego za 200zeta.

Awatar użytkownika
Apolinary Koniecpolski
Posty: 2104
Rejestracja: 19 lipca 2008, 11:05
Lokalizacja: Smolanka

Re: Chrono za 5 zł

#5 Post autor: Apolinary Koniecpolski » 17 stycznia 2011, 17:08

-->Skowron, upichciłeś "chrono" w zamyśle podobne do starej wersji tego ze http://www.inpharmix.com/jps/Jims_chrono.html
Obrazek

Kiedyś miałem odrobinę podobny pomysł, tyle że jakoś tak lubuję się w wykorzystywaniu przedmiotów/urządzeń nie do konca z ich pierwotnym przeznaczeniem (kondensator strojeniowy ze starego radyja w roli czujnika wilgotności czy dajmy na to neonówka robiąca za... "tubę" GM ;) ).


Z tego co pamiętam miało to być wykonane w formie przystawki do wiatromierza(anemometru) którego schemat był opublikowany bodaj w którymś numerze EdW (wiatromierz był o tyle fajny że nie było w nim żadnego programowalnego dziadostwa ;) ).

W miejsce czujników oryginalnie podczepionych do wiatraczka miały iść fotodiody(wooolnooo...), a ich sygnał miał być w razie potrzeby odrobinkę "podciągnięty" i stosownie uformowany.
Zdaje się że wyłożyłem się już przy układzie formującym (nie wiadomo* czemu uparłem się żeby robił za niego przerzutnik Schmitta...).

Od paru lat obiecuję sobie że "się wezmę" i zmuszę to cóś do działania, tyle że ostatnio kusi mnie zgrabny(potencjalnie) "chronograf" w formie przystawki do... omomierza ;)

Obrazek

W. Stephen Woodward

"Archery and target shooting with firearms and air guns are just a few of the many sports and pastimes that involve high-speed projectiles. A handy accessory for any of these activities is some means of accurately measuring the speed of the projectile (e.g., air gun pellet muzzle velocity). This enables the condition of the gun, bow, etc., to be monitored, allowing optimum performance and accuracy to be maintained.

Commonly called chronographs, such devices are commercially offered at reasonable prices (less than $100). For some folks, though, the do-it-yourself approach maintains its perennial appeal. For this group, the circuit shown is offered as a cheap, simple, and functional alternative.

Like most electronic chronographs, this one works via optical detection of the passage of the projectile over two points separated by a known distance, D (in this case, the five inches separating phototransistors Q1 and Q2). The time-of-flight, T, between the detectors is, of course, inversely proportional to the average speed, S, of the projectile: S = D/T.

Optical detection of a projectile whizzing past a given point is not always trivial—especially for BBs and other small-caliber air gun pellets that may fill only a small fraction (about 1%) of the detector's field of view. The logarithmic optical-detection method employed here is borrowed from an earlier IFD ("Available-Light Phototachometer Simplifies Outdoor Remote Sensing," Electronic Design, January 25, 1999) and has a wide dynamic range compatible with low-contrast signals in both outdoor and indoor lighting.

Velocity measurement begins with the passage of the projectile over Q1. The resulting partial occlusion of Q1's view generates a negative pulse at A1's noninverting input of about 500 µV for every 1% of light blocked. A1 and A4 boost and invert by 70 dB to produce a reset (start) pulse to the free-running 14-bit ripple counter U3. Following the projectile's passage, U3 resumes counting from zero, tallying the time of flight (T) with 250-ns resolution.

The same process occurs when the projectile reaches Q2, generating a reset (stop) pulse to U2, marking the end of the flight between detectors. This action results in the capture of a phase difference between the 244-Hz (4 MHz/16,384) square-wave outputs of free-running U3 and U2 equal to T. This phase difference will persist until detection of a subsequent TOF event. Therefore, until then, the TOF measurement remains available for readout.

The problems then remaining are: (1) conversion of this time measurement into the desired reciprocal velocity measurement, a process usually accomplished with software division via a microcontroller, and (2) provision for display of the calculated velocity. This is where that ohmmeter comes into play.

Enhancement-mode MOSFET Q7 (RON < 0.25 Ω) is arranged so that it only turns on when U3's output is at logic zero and U2's output is simultaneously at logic one. This state occurs once every 4096-µs U2/U3 cycle and has a duration exactly equal to the phase difference, T. So, the duty factor of Q7's conduction is equal to T/(4096 µs). As a result, the average conductance of the Q7/RCAL combination is equal to T/(4096 µs × RCAL).

This makes the average resistance seen by an ohmmeter connected to the output terminals equal to ROUT = (4096 µs)RCAL/T. Because T = D/S, D = 5 in. = 0.417 ft., and RCAL = 102 Ω, we have: ROUT = 4096 µs × 102 × S/0.417 = 1 Ω/ft/s. Thus, the ROUT resistance readout is a direct linear representation of projectile velocity expressed in ft/s. Depending on the 244-Hz ripple-rejection characteristics of the ohmmeter, ripple-filter capacitor C1 may not be necessary.

Although the circuit constants and flight-path dimensions shown are optimized for the measurement of gun-muzzle velocities in the range of 204 to 3500 ft/s, other component choices can easily adapt the ohmmeter/chronometer to other scenarios and preferences. For example, changing RCAL to 310 Ω will change the scale factor to 10 Ω = 1 m/s; RCAL = 69.8 Ω yields 1 Ω = 1 mph."



Gdyby tak był do tego jakiś zgrabny projekt płytki (tak proste że niby da się na uniwersalnej - czy nawet na "pająka" - ale...).


A tymczasem wykorzystuję fakt że "pansłonik" ma LPT i jest stosunkowo "kuloodporny" - gdyby tak jeszcze ze 3 razy lżejszy był...



*wiadomo, wiadomo - nie jestem elektronikiem ;)
Nie chcę mieć racji, w zupełności wystarczy że Was poróżnię lub choć rozdrażnię.
W sprawie prawdy proszę zgłaszać się do walizy Obrazek

Awatar użytkownika
Skowron
Posty: 209
Rejestracja: 28 lipca 2010, 01:18
Lokalizacja: Podlaskie

Re: Chrono za 5 zł

#6 Post autor: Skowron » 19 stycznia 2011, 19:16

Apolinary Koniecpolski pisze:-->Skowron, upichciłeś "chrono" w zamyśle podobne do starej wersji tego ze http://www.inpharmix.com/
Zgadza się. Trochę inne wykonanie zasada ta sama.
Musiałem też trochę to wszystko zmodyfikować dodałem jeszcze dwa nadajniki IR. Teraz wygląda to mniej więcej tak:

Obrazek

Nie śmiać się z moich malunków w Paint. Nie chciało mi się Auto Cad-a instalować dla takiej pierdoły.

Tak czy siak teraz wykres w Audacity wygląda czytelniej. Dodatkowe nadajniki nie są skierowane bezpośrednio na fototranzystory więc dają tylko trochę więcej światła. Poprzednio przelatujący śrut zasłaniał nadajnik całkowicie i skok napięcia był zbyt duży. Krzywa na wykresie wychodziła daleko poza skalę i nie można było jednoznacznie określić gdzie znajdują się jej wierzchołki. Poza tym dołożyłem niewielki stelaż jeżeli można to tak nazwać. Wcześniej ustawienie rurki tak aby śrut trafił w obie wiązki było bardzo kłopotliwe.

Co do pomysłu z omomierzem...ciekawy. Ale jak dla mnie za dużo kresek na tym schemacie. Kompletnie nie znam się na elektronice :oops:

Swoją drogą wiem że można kupić chrono za 200 zł. Ładniejsze i prostsze w użyciu choć nie koniecznie dokładniejsze. Ale skoro pewnie użyje tego sprzętu tylko parę razy więc nie widzę sensu wydawania na niego nawet 200 zł. Wolę tą kasę przeznaczyć na dobry śrut albo na strzelnicę.
Poza tym mam satysfakcję z tego że zrobiłem coś co spełnia swoją funkcję.

dexter 1990
Posty: 3529
Rejestracja: 6 lutego 2005, 21:23

Re: Chrono za 5 zł

#7 Post autor: dexter 1990 » 19 stycznia 2011, 20:16

Ładniejsze i prostsze w użyciu choć nie koniecznie dokładniejsze
niestety, dokładniejsze, wygodniejsze w uzyciu itp (bez laptopa, pudełko, otwór wyświetlacz i tyle). Ale odpada przyjemność majsterkowania i tu się zgadzam w 100%!.

Awatar użytkownika
Skowron
Posty: 209
Rejestracja: 28 lipca 2010, 01:18
Lokalizacja: Podlaskie

Re: Chrono za 5 zł

#8 Post autor: Skowron » 19 stycznia 2011, 22:36

Właśnie zastanawia mnie kwestia dokładności (reszta mi nie przeszkadza). Przy zastosowaniu miernika jaki opisałem mogą wystąpić dwa problemy.

1 - Odległość między bramkami może być źle zmierzona. Różnica 1mm da błąd około 0,7 m/s ale będzie to błąd stały więc nie przejmuję się tym.

2 - Program pozwala na pomiar czasu z dokładnością do 0,000001 s. Czyli przy prędkości dajmy na to 180 m/s odchyłka wyniesie 0,13 m/s. Zauważyłem że w praktyce da się bez problemu zmierzyć czas z dokładnością do 0,000002 s i analogicznie błąd wzrasta do 0,26 m/s czyli nie jest źle.

W opisach sprzętu kupić w sklepach (nawet tych za 600zł) znalazłem notkę że błąd pomiaru jest mniejszy niż 0,5% czyli przy prędkości około 180 m/s wynosi do 0,9 m/s.

Nie twierdzę że to co skleciłem jest dokładniejsze ale też nie ma powodów żeby mówić że to co kosztuje 800 zł MUSI być warte swojej ceny.

Nie oszukujmy się to nie marsjański lądownik. Czy może coś przeoczyłem?

dexter 1990
Posty: 3529
Rejestracja: 6 lutego 2005, 21:23

Re: Chrono za 5 zł

#9 Post autor: dexter 1990 » 19 stycznia 2011, 23:59

Przeoczyłeś :D. Te chrona (to się odmienia?!) robione przez wiatrówkowiczów-elektroników. Kosztują około 200zł i są lepsze (zazwyczaj) niż firmówki za 400zł. Może za 600 już nie :D

Obliczenia obliczeniami a w praktyce okazuje się sam wiesz co zazwyczaj. Jak kurcze w modelarstwie rakietowym... Ech, wspomnienia.

Awatar użytkownika
Skowron
Posty: 209
Rejestracja: 28 lipca 2010, 01:18
Lokalizacja: Podlaskie

Re: Chrono za 5 zł

#10 Post autor: Skowron » 21 stycznia 2011, 20:58

W końcu przetestowałem te ustrojstwo i wyszło takie coś:

Obrazek

Karabinek CZ 200S 0.22 jak go fabryka stworzyła
Śrut JSB Diablo Exact 1,003 g

Ma ten wykres jakiś sens? Czy jest to przypadkowy zbiór kropek i kresek? Jak wcześniej pisałem nie mam możliwości zweryfikowania tych wyników.

ODPOWIEDZ