Лазерный тир. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Популярным ребячьим развлечением стала нынче так называемая лазерная (световая) указка. Выпускаемая в качестве миниатюрного рабочего инструмента для преподавателей, лекторов и экскурсоводов, она привлекает дерзновенных почитателей научной фантастики возможностью поиграть в "гиперболоид инженера Гарина", выделяя остронаправленным световым лучом ту или иную деталь интересующего объекта на значительном расстоянии. К счастью, обходятся такие игры без негативных последствий, ведь в данных указках разрешается использовать лишь полупроводниковые лазеры или светодиоды (вариант, на который чаще всего и идут фирмы-изготовители) со встроенной оптикой, мощность излучения у которых не должна превышать 1 мВт. Увеличение концентрации световой энергии в чрезвычайно малом телесном угле может создавать, по мнению специалистов, определенную опасность для зрения - при попадании луча в глаз напрямую или после отражения от зеркальной поверхности.

Обладателям лазерных указок можно приспособить их для интересной и вполне безопасной забавы - домашнего фототира. Световой импульс послужит аналогом пули, а приемником станет фотодатчик мишени. В случае попадания в цель появится электрический сигнал, который вызовет световой (совершенно безвредный) ответ - подтверждение меткого "выстрела".

Минимальиая доработка, при которой лазерная указка превращается в "световое оружие" для фототира

Принципиальная электрическая схема фотомишени

Оружие фототира - лазерная (световая) указка, дополненная простейшим электрическим устройством включения и вмонтированная в готовый или самодельный макет пистолета, карабина и т.п. Когда такое оружие снято с предохранителя (замкнуты контакты SA1) и спусковая скоба не нажата (кнопка SB1 в разомкнутом состоянии), то электроэнергия, поступив от батареи питания GB1 через токоограничивающий резистор R1, максимально зарядит большеемкостный конденсатор С1. При фотовыстреле (нажатии на SB1) произойдет переключение и быстрый разряд С1 на лазерную указку А1. Последняя выдаст короткий импульс направленного света, который при попадании на фотодатчик вызовет ответную реакцию мишени (вспышку светодиода - индикатора поражения цели).

Свечение лазерной указки в самодельном фототире - по убывающей интенсивности, в интервале разрядных напряжений на С1 от 4,5 до 3 В. После отпускания кнопки SB1 начнется "самозаряд" большеемкостного конденсатора, и примерно через три секунды световое оружие вновь готово к поражению мишени, где в качестве воспринимающего свет элемента применен фототранзистор VT1. От привычного биполярного полупроводникового триода последний отличает принципиально иное управление коллекторным током, когда результат достигается не изменением электрического смещения на базу, а ее освещением от внешнего источника, для чего в корпусе, защищающем кристалл, предусмотрено светопрозрачное окно.

В исходном состоянии, когда тумблером БА1 на фотомишень уже подано питающее напряжение, а фототранзистор еще не освещен и заперт, с коллектора VT1 поступает так называемый высокий логический уровень (лог. 1) на вход 1 микросхемной ячейки 001.1 типа 2И-НЄ, образующей совместно с 001.2, конденсатором С1 и резистором Р!3 преобразователь сигнала. Входы 5 и 6 001.2 "заземлены" через ЯЗ, и лог.1 передается с выхода 4 этой ячейки ко входу 2 001.1, отчего на выходе 3 001.1 "дежурит" сигнал низкого уровня (лог.0), как и на входах 8, 9 и 12, 13 порогового звена 001.3, 001.4. Повинуясь логике работы данного устройства, на спаренных выходах 10, 11 микросхемы 001 будет сигнал высокого уровня, который подводится к базе транзистора VT2 (усилитель мощности, работающий в ключевом режиме) и запирает его.

При метком "выстреле" световой импульс попадает в окно чувствительного VT1. Происходит отпирание фототранзистора. В результате - напряжение на его коллекторе (значит, и на входе 1 микросхемы 001) упадет до лог.0. Ячейка 001.1 переключится в другое устойчивое состояние, и на ее выходе появится высокий уровень. Этот сигнал моментально будет передан через незаряженный конденсатор С1 на входы 5, 6 ячейки 001.2, которая тут же переключится и с выхода 4 подаст лог.0 ко входу 2 D01.1. На выходе 3 останется лог.1, несмотря на прекращение воздействия светового импульса и восстановление низкого уровня на входе 1. Состояние ячеек DD1.1 и DD1.2 будет поддерживаться, пока не закончится заряд конденсатора. Все это время ячейки DD1.3, DD1.4 также остаются в переключенном состоянии, и лог.0 на их выходах позволяет удерживать транзистор VT2 открытым, создавая условия для ответного сигнала о попадании в цель - свечения полупроводникового индикатора HL1.

Когда конденсатор С1 зарядится, то ток, проходящий через него и резистор R3, прекратится. Напряжение на входах 5, 6 DD1.2 упадет, и все устройство возвратится в исходное состояние. То есть длительность ответного сигнала о попадании в цель (свечения полупроводникового индикатора HL1) определяется номиналами С1, R3 и при соблюдении значений, указанных на принципиальной электрической схеме фотомишени, составляет примерно 2 с.

Основное предназначение светодиода HL2 - сигнализировать о подключении мишени к источнику электропитания. С размещением этого индикатора (и, разумеется, самого фототранзистора) в центре "яблочка" появится возможность тренироваться и проводить соревнования на -меткость стрельбы в фототире, но уже по более строгим и сложным правилам. Например, в слабо освещенном помещении или даже в полной темноте, используя в качестве целеуказания зеленую "искорку" светодиода HL1. Красный "огонек" более мощного HL1 (индикатора попадания) можно расположить у края мишени.

"Электроника" мишени, за исключением фототранзистора, светодиодов и выключателя питания, монтируется на псев-допечатной разрезной плате из односторонне фольгированного пластика.

Псевдопечатная прорезная монтажная плат а фотомишени из фольгированного пластика

В конструкции самодельного фототира с использованием лазерной указки в качестве основы "оружия" вполне приемлемы привычные и хорошо зарекомендовавшие себя постоянные резисторы МЛТ-0,25 и "переменник" СП-0,4 или их аналоги, микрокнопка КМ 1-1, конденсаторы К50-6 и К50-38, микротумблеры MT1-1. Питание фотомишени - от компактной 9-вольтной "Кроны" (если интенсивность тренировок сравнительно невелика; в противном случае не обойтись без более мощного источника, который можно, например, составить из двух последовательно соединенных батарей типа 3R12). Должную энергообеспеченность "лазерному оружию" способны гарантировать три гальванических элемента ААА (LR03), соединенные последовательно.

Процесс отладки самодельного фототира занимает минимум времени и сводится лишь к установке требуемого уровня чувствительности световоспринимающего каскада переменным резистором R1 да к согласованию прицельного устройства с лучом применительно к удаленности фотомишени. Питание на указку во время такого согласования подается непосредственно от батареи GB1 с выключателем SA1.

Автор: Ю.Прокопцев

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Золотые детекторы взрывчатки 06.12.2012 Ученые из имперского колледжа в Лондоне разработали систему для быстрого обнаружения опасных веществ - таких как наркотики или взрывчатка. Новая система обладает высокой точностью - она способна обнаружить одну молекулу-мишень среди 10 000 триллионов молекул воды всего за несколько миллисекунд. Искомые молекулы захватываются самособирающимся слоем наночастиц золота. Команда ученых с кафедры химии Имперского Колледжа Лондона открыла путь к разработке компактных, легких в сборке и в использовании устройств. Спектр применения у них очень широк - от обнаружения наркотиков и взрывоопасных веществ до поиска загрязняющих веществ в реках, нервно-паралитических газов, выбрасываемых в воздух и т.д. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в Nature Materials. Молекулы-мишени идентифицируются благодаря эффекту комбинационного поверхностного рассеяния света, когда каждая молекула рассеивает свет по собственному, направлению благодаря сложной структуре поверхности. Методика известна примерно с 1970-х гг. Сигнал может быть значительно усилен благодаря прохождению света через слой золотых наночастиц и многократному отражению, соответственно, увеличивается чувствительность устройства. Тем не менее, такое покрытие было слишком сложно в изготовлении, чтобы получить массовое применение. В нынешней работе ученые преодолели эту проблему, используя две несмешивающиеся жидкости - например, такие как вода и масло. Манипулируя электрическим зарядом наночастиц золота и составом раствора, они создали ситуацию, при которой эти частицы самостоятельно выравнивались на стыке двух сред. "Трюк заключался в том, чтобы найти условия, при которых наночастицы сами оседают на границе двух сред, но при этом не срастаются друг с другом", - прокомментировал соавтор исследования Джек Пейдж. Даже если структура наночастиц нарушена, они спонтанно выстраиваются так, чтобы сделать устройство еще более чувствительным.

Другие интересные новости:

▪ Впервые оценено магнитное поле экзопланеты

▪ Умные рубашки поло Ralph Lauren

▪ Apple Pencil

▪ Беспроводная колонка Sony SRS-XV900

▪ Сигнал GPS измерит скорость ветра над водой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Тепловая электростанция. История изобретения и производства

▪ статья Кто обитал на Олимпе, а кто - на Парнасе? Подробный ответ

▪ статья Мимоза. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенна 5 bands Sloper. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026