Как собрать стильные ламповые часы на газоразрядных индикаторах. Какие детали и компоненты понадобятся для сборки. Как правильно спаять схему и запрограммировать микроконтроллер. Какие нюансы нужно учесть при сборке корпуса.
Необходимые компоненты для сборки часов на газоразрядных индикаторах
Для создания стильных ламповых часов на газоразрядных индикаторах потребуются следующие основные компоненты:
- Газоразрядные индикаторы (например, ИН-12 или ИН-14) — 6 штук
- Микроконтроллер Arduino Nano
- Высоковольтный преобразователь на 180В
- Высоковольтные оптопары
- Дешифратор К155ИД1
- Модуль часов реального времени DS3231
- Кнопки управления — 3 шт
- Резисторы, конденсаторы, транзисторы и другие мелкие компоненты
- Печатная плата
Дополнительно можно добавить датчик температуры и влажности, пьезодинамик для будильника и другие опциональные модули.
Принцип работы часов на газоразрядных индикаторах
Принцип работы часов на газоразрядных индикаторах основан на следующих ключевых моментах:
- Высоковольтный преобразователь генерирует напряжение около 180В для питания индикаторов.
- Микроконтроллер Arduino управляет высоковольтными оптопарами, подавая напряжение на нужные индикаторы.
- Дешифратор К155ИД1 под управлением микроконтроллера подключает к земле нужные сегменты индикаторов.
- Используется динамическая индикация — в один момент времени горит только одна цифра одного индикатора.
- За счет быстрого переключения создается иллюзия постоянного свечения всех цифр.
Такая схема позволяет значительно упростить управление индикаторами и снизить энергопотребление.
Изготовление печатной платы для часов
Печатная плата является основой конструкции часов на газоразрядных индикаторах. Для ее изготовления рекомендуется:
- Использовать готовый дизайн платы из файла Gerber
- Заказать изготовление платы у профессионального производителя
- Выбрать двухстороннюю плату толщиной 1.6 мм
- Использовать плату из стеклотекстолита FR4
- Заказать нанесение паяльной маски и шелкографии
Самостоятельное изготовление такой сложной платы в домашних условиях практически невозможно. Заказ у производителя обеспечит высокое качество и надежность конструкции.
Монтаж компонентов на печатную плату
После получения готовой печатной платы необходимо выполнить монтаж всех электронных компонентов:
- Распаять микросхемы и другие SMD-компоненты с помощью паяльной станции с феном
- Установить и припаять выводные компоненты — резисторы, конденсаторы, разъемы
- Припаять модуль Arduino Nano
- Установить панельки для газоразрядных индикаторов
- Припаять высоковольтный преобразователь и оптопары
- Проверить качество пайки и отсутствие замыканий
При монтаже важно соблюдать полярность компонентов и не перегревать их при пайке. Рекомендуется использовать качественный припой и флюс.
Программирование микроконтроллера Arduino
Для управления часами на газоразрядных индикаторах необходимо запрограммировать микроконтроллер Arduino:
- Скачать исходный код прошивки с сайта проекта
- Установить среду разработки Arduino IDE
- Подключить плату Arduino Nano к компьютеру через USB
- Открыть скетч с кодом в Arduino IDE
- Выбрать нужную плату и порт в настройках
- Скомпилировать и загрузить прошивку в микроконтроллер
В прошивке можно настроить яркость индикаторов, режимы отображения, работу будильника и другие параметры часов под свои потребности.
Изготовление корпуса для часов
Для завершения сборки часов на газоразрядных индикаторах необходимо изготовить подходящий корпус:
- Корпус можно сделать из дерева, пластика или оргстекла
- Размеры корпуса должны учитывать габариты платы и высоту индикаторов
- В передней панели нужно сделать вырезы под индикаторы
- Предусмотреть отверстия для кнопок управления
- Сделать вентиляционные отверстия для охлаждения
- Продумать способ крепления платы внутри корпуса
Дизайн корпуса можно выполнить в винтажном или современном стиле, в зависимости от предпочтений. Главное обеспечить надежную защиту электроники и удобство использования часов.
Настройка и проверка работы часов
После сборки всех компонентов необходимо выполнить настройку и проверку работы часов:
- Подключить питание и включить часы
- Настроить текущее время с помощью кнопок управления
- Проверить правильность отображения времени на индикаторах
- Протестировать работу будильника, если он предусмотрен
- Убедиться в корректной работе датчиков температуры/влажности
- Отрегулировать яркость свечения индикаторов
- Проверить потребляемую мощность и нагрев компонентов
При обнаружении неполадок необходимо проверить качество монтажа и правильность прошивки микроконтроллера. После успешной настройки часы на газоразрядных индикаторах готовы к использованию.
Тёплые ламповые часы-конструктор. Как собрать Nixie Clock за выходные
В последние годы про часы на газоразрядных индикаторах слышали, наверное, все.Кто-то покупает их готовыми, кто-то собирает самостоятельно — в принципе, ничего сложного в этом нет, но некоторых отпугивает необходимость паять мелкие детали и программировать микроконтроллер.
А если хочется собрать самому, но навыков пайки и программирования нет? Вот для таких этот набор-конструктор и предназначен.
Программировать, травить плату и паять мелкие детали тут не надо. В принципе, тут можно и вообще без паяльника обойтись.
Подробности — под катом.
Посылка приехала за 14 дней почтой Швеции.
Трек
Упакована в белую картонную коробочку.
Внутри коробочки — серый пакет.
А в нем — ещё один пакет, антистатический.
В нём — плата и набор жгутов. Газоразрядные индикаторы в комплект не входят.
Жгутов в наборе семь — шесть больших, по одному на каждую цифру, и один поменьше, для точек-разделителей.
Плата имеет размеры 110х45 мм.
В качестве микроконтроллера использован STM8S003F9P6.
Собственно часы, выполняющие счёт времени — DS3231. Термокомпенсация, по заявлениям производителя, позволяет обеспечить точность до 2ppm. Могут работать даже при отключенном общем питании схемы, для чего плата снабжена держателем для литиевой батареи типоразмера CR1220. Без неё плата тоже может работать, но после каждого включения время придётся ставить заново.
В своём исходном состоянии плата рассчитана на работу с индикаторами ИН-1, ИН-4, ИН-8, ИН-12, ИН-14. Это определяется рабочим током индикаторов — для них вредна работа и на пониженных токах(происходит отравление катодов), и на повышенных(происходит распыление катодов с последующим осаждением металла внутри колбы).
Для ламп ИН-2, ИН-16, ИН-17 сопротивление токоограничительных резисторов(обозначены красными точками на фото) необходимо увеличивать, для ИН-18 — уменьшать.Сборка данного конструктора сводится к изготовлению корпуса, крепления в нем платы, поиску индикаторных ламп и подключения их к плате.
Вырезаем в одной из стенок весь металл между разъёмами, красим корпус в тёмно-серый цвет:
Образовавшееся в корпусе окно нужно закрыть чем-то прозрачным. Вырежем для этого светофильтр из оранжевого оргстекла:
Установочные размеры для тех, кто будет делать корпус на 3D-принтере:
В таком копусе как раз помещаются шесть индикаторов ИН-12. Эти лампы существуют в двух вариантах — ИН-12А и ИН-12Б, отличающихся между собой наличием в колбе дополнительного электрода-запятой у ИН-12Б:
Лампы снабжены жёсткими выводами для установки в панель ПЛ-31А(к некоторым панелькам прилагается ещё и прижимное кольцо с парой пружин, чтобы лампа из разъёма вообще никуда не делась).
У меня эти панели есть, но в корпусе для них тесновато. Поэтому пришлось впаивать их в плату.Ищем чертёж с расположением выводов индикаторных ламп:
Размечаем, сверлим. Точность разметки здесь очень важна — при попытке затолкнуть лампу в монтажные отверстия силой она скорее всего треснет. Мне пришлось исправлять огрехи разметки дремелем.
Фольгу вокруг отверстий в текстолите можно просто разделить на изолированные одна от другой дольки
резаком из ножовочного полотна — дорожки малой ширины тут не требуются.
Зачищаем мелкой наждачной бумагой, промываем плату от образовавшейся пыли:
Впаянные индикаторы:
Примерка отдельных частей в корпусе:
Можно переходить к пайке и подключению жгутов. Они изготовлены из провода с заявленным сечением 28 AWG, изоляция не термостойкая. Длина около 20 сантиметров.
В жгутах для подключения основных индикаторов присутствуют по два чёрных и красных провода, что может внести некоторую путаницу при сборке.
Поэтому крайние правые красные провода я перед сборкой удалил. Всё равно они в схеме не задействованы.
Пайку каждого из жгутов, на мой взгляд, лучше начинать с черного провода от крайнего вывода. Он подключается к аноду индикатора — у ИН-12 это вывод 1, на панельке он пронумерован(как и все остальные), на самом индикаторе обозначен стрелкой на стекле:
Затем к следующему по часовой стрелке выводу 2 подключаем второй черный провод, к следующему выводу 3 — жёлтый и так далее по порядку(для индикаторов других типов нумерация выводов может отличаться, так что внимательно читайте их цоколёвку) со всеми индикаторами:
Тестовый пуск:
Потребляемый устройством ток не превышает 400 мА:
Как уже упоминалось выше, часы способны хранить время при отключении основного питания устройства.
Секунды не настраиваются, пятое нажатие кнопки SET выведет часы из режима установки времени.Режим отображения времени можно переключать между 12- и 24-часовым коротким нажатием кнопки кнопки DOWN.
Также в прошивке устройства предусмотрены сон(гашение индикаторов на ночь, включается и выключается вручную долгим нажатием кнопки SET) и функция антиотравления катодов(перебирает последовательно все цифры, не отключается, но можно установить интервал от 1 до 9 минут после долгого нажатия кнопки UP. По умолчанию 1 минута, пользовательская настройка сбрасывается при отключении основного питания). Будильника в прошивке нет, но при наличии достаточного количества многопозиционных переключателей его можно реализовать аппаратно.
К малому жгуту я для проверки полярности подключил 4 одиночных неоновых лампы:
Измерения показали, что положительный потенциал имеется на коричневом, синем, жёлтом и красном проводах, необходимый для использования встроенных в индикаторы точек отрицательный — на фиолетовом, белом, зелёном и чёрном.
Так как рабочий ток точки меньше рабочего тока цифр, то для его ограничения в цепи были добавлены резисторы с сопротивлением 220 кОм:
Ещё один тестовый пуск:
Чтобы провода в корпусе не превращались в спагетти, свяжем жгуты вощёной ниткой:
Окончательная сборка в корпусе:
С закрытой крышкой:
В работе:
Вывод: на мой взгляд, довольно интересный набор для сборки человеком, не обладающим особым опытом. Не слишком навороченный, но собирается без особых сложностей. Для подарка вполне подойдет, хотя нынешняя цена, на мой взгляд несколько завышена.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Часы на индикаторах ИВ-11 | RadioLaba.ru
В последнее время большую популярность среди радиолюбителей получили часы на газоразрядных индикаторах, а также на вакуумно-люминесцентных индикаторах.
Такие часы привлекают взгляд теплым ламповым свечением, особенно желто-оранжевое свечение газоразрядных индикаторов. У меня в наличии были только вакуумно-люминесцентные индикаторы, которые имеют зеленый цвет свечения. В общем, я решил собрать часы на индикаторах ИВ-11, с возможностью синхронизации времени по спутникам GPS.
У меня в наличии оказались индикаторы марки ИВ-11, это семисегментные вакуумно-люминесцентные индикаторы зеленого цвета свечения, с гибкими выводами. Существует практически аналогичная модель ИВ-12, с жесткими выводами, у которой отсутствует десятичная точка. Принцип действия индикатора такой же, как и у электронной лампы, по сути это обычная радиолампа.
Для работы индикатора необходимо два напряжения, для накала, а также для анодов сегментов и сетки. Накал обычно питают переменным напряжением, для равномерного свечения сегментов и симметричного износа нитей катода. Напряжение накала для индикатора ИВ-11 составляет 1,5В и может варьироваться в небольших пределах, ток накала 100мА.
Постоянное напряжение анодов сегментов и сетки составляет 27-30В, такое напряжение характерно для большинства вакуумно люминесцентных индикаторов. Суммарный ток всех сегментов 3,5мА, ток сетки 12мА. В плане питания с газоразрядными индикаторами проще, там нужно только одно напряжение.
Для управления несколькими индикаторами обычно применяется динамическая индикация с управлением по сетке, при этом время свечения отдельного индикатора уменьшается, что вызывает снижение яркости. Для этого варианта в справочнике указывается импульсное напряжение анодов сегментов и сетки, которое может составлять от 50 до 70В, что повышает яркость свечения при динамической индикации. Но при этом скважность импульсов не должна быть меньше 10. Напомню скважность это отношение периода следования импульсов к длительности импульса. Уменьшение скважности приводит к увеличению яркости и наоборот.
Часы на ИВ-11 схема
Ниже представлена схема ламповых часов на вакуумно-люминесцентных индикаторах ИВ-11:
Для питания индикаторов я собрал высокочастотный двухтактный импульсный преобразователь на специализированной микросхеме CD4047В (DD1), микросхема управляет сборкой полевых транзисторов DD2, которые коммутируют импульсный трансформатор T1.
Трансформатор намотан на ферритовом кольце, диаметром 13мм, сечение 6 на 3 мм. Все обмотки имеют отвод от середины, первичная обмотка содержит 14 витков, вторичная для накала 2 витка, проводом 0,4мм. Вторичная анодная обмотка 140 витков, проводом 0,2мм. Намотка не составляет труда при использовании специального челнока. Частота генератора составляет 50 кГц. Полное напряжение накала составило 1,42В по осциллографу, анодное напряжение относительно среднего вывода около 50В.
Чтобы исключить свечение сегментов при отсутствии управляющего напряжения, нужно подать на сетку отрицательное смещение относительно катода. Это можно реализовать положительным смещением напряжения накала относительно общего провода. Для этой цели в схеме установлен стабилитрон VD3 подколоченный к среднему выводу обмотки накала, на катод стабилитрона через резистор подается анодное напряжение, для получения смещения.
Для коммутации анодов сегментов и сетки я использовал специализированные высоковольтные драйвера TD62783AP (DA1, DA2), максимальное коммутируемое напряжение 50В.
Вообще часто встречается другая схема управления, на катод подают отрицательное смещение равное анодному напряжению, аноды сегменты и сетки при этом коммутируют с помощью биполярных pnp транзисторов на общий провод. Я не захотел паять кучу транзисторов, и усложнять печатную плату, поэтому применил драйвера, о чем говорил выше.
В качестве управляющего микроконтроллера DD3 был выбран PIC16F876A, так как потребовалось много линий для подключения всех компонентов. Программа написана на ассемблере.
В качестве часов реального времени используется популярный модуль DS3231, в котором нужно выпаять резистор, подающий внешнее питание на батарейку, а также светодиод, можно и микросхему памяти выпаять.
Для возможности синхронизации времени я использовал GPS модуль u-blox NEO-6mv2, на сайте уже была статья, посвященная этому модулю. С помощью транзистора VT3 микроконтроллер управляет питанием GPS модуля. Для установки связи с микроконтроллером, модуль должен иметь следующие настройки порта: скорость передачи 9600 бит в сек, 8 бит данных, 1 стоповый бит.
По умолчанию модуль обычно поставляется именно с такими настройками, если это не так, нужно изменить параметры порта через специальную программу u-center, подключив модуль к компьютеру через USB-UART переходник.
Я дополнительно добавил в схему часов на ИВ-11 фоторезистор R14, и реализовал в программе микроконтроллера автоматическую регулировку яркости свечения индикаторов, в зависимости от освещения. Яркость регулируется путем изменения скважности.
Светодиод HL1 является разделителем часов и минут, он мигает во время отображения времени, светодиоды HL2-HL5 установлены для подсветки индикаторов. Зуммер для сигнала будильника имеет встроенный генератор, обычный зуммер не будет издавать звука. Из-за нехватки выводов микроконтроллера, пришлось оставить только две кнопки для настройки часов.
Часы смонтированы на двух односторонних печатных платах, индикаторы, фоторезистор и светодиоды располагаются на отдельной плате, которая при помощи разъемов вставляется в основную плату.
Драйверы DA1, DA2 можно заменить на KID65783AP, UDN2981A- UDN2984A, M54563P. Полевой транзистор VT3 можно заменить на IRLML2244, IRLML6402 и др., сборку полевых транзисторов DD2 на IRF7311, IRF7341, IRF7351, диоды VD1, VD2 на HER107- HER108, STTh210.
Корпус для часов на ИВ-11
Корпус для часов я решил сделать из дерева, мне кажется, пластиковый корпус смотрелся бы скучно и не интересно. Для начала я выпилил из сосновой доски прямоугольный брусок, в котором просверлил 4 сквозных отверстия под индикаторы ИВ-11, с помощью перового сверла. Далее с нижней стороны вырезал полость, просверлил много отверстий и удалил лишнюю древесину тонкогубцами. Затем с помощью той же дрели и специальной насадки шлифовал внутреннюю поверхность полости. По внутренним углам оставил выступы, чтобы в дальнейшем закрепить плату.
Далее по центру были просверлены отверстия под светодиод разделитель и фоторезистор, на задней стенке отверстия под разъем питания, зуммер и кнопки. Следующая стадия это скругление углов и шлифовка наружной поверхности наждачной бумагой.
В результате получается готовый деревянный корпус.
Оставлять корпус в таком виде нежелательно, нужно чем-то обработать древесину. В общем, решил пропитать корпус льняным маслом. Оно экологически чистое и безвредное, дерево пропитанное маслом становится водостойким, не высыхает и не растрескивается, улучшаются эстетические характеристики.
Я купил нерафинированное льняное масло в аптеке, но лучше использовать специальное рафинированное, которое используется художниками, можно купить в канцелярских товарах, оно более светлое. Льняное масло может очень долго сохнуть (полимеризация) после пропитки, поэтому его лучше прокипятить. Греть нужно до появления легкого дымка и постоянно контролировать процесс, затем выключить плитку и подождать пока дым не исчезнет. Нужно проделать эту процедуру несколько раз. При этом выделяется сильный запах рыбьего жира, скорее всего из-за того что масло нерафинированное, но это не точно. Сильно греть не стоит, так как масло может загореться, нужно быть осторожным.
По идее, пропитывать дерево нужно тонкими слоями с помощью кисточки или тканью, и так несколько раз, пока масло не перестанет впитываться. Я подумал, что это будет слишком долго и решил просто погрузить корпус в горячее масло. При этом из дерева выделяются пузырьки воздуха. Я продержал корпус около часа, время от времени нагревал масло для ускорения процесса. В итоге корпус стал тонуть в масле, пузырьки больше не выделялись.
Через сутки корпус для часов на ИВ-11 практически высох, и приобрел темный неравномерный оттенок, более отчетливо проявилась текстура дерева. Также уменьшился общий размер корпуса, примерно на 1мм.
У меня не было опыта в пропитке дерева, я пока не знаю всех нюансов данного процесса. Но думаю, что получилось неплохо для первого раза. Итак, корпус готов, осталось собрать все воедино.
Сборка не составляет труда, остается вставить часы в корпус и закрыть снизу текстолитовой крышкой на 4 шурупа, вот и все готово.
Настройка часов на индикаторах ИВ-11
Для питания часов я использовал блок питания на 5В и 1,5А.
Максимальный потребляемый ток составил 0.4А. При первом включении светодиод разделитель мигает с частотой 2Гц, это означает, что время не установлено или не синхронизировано. Время можно установить вручную или синхронизировать по спутникам GPS, после чего светодиод будет мигать с нормальной частотой 1Гц.
Коротким нажатием кнопки “Установка” можно включить или выключить подсветку, на свое усмотрение. Состояние включено или выключено сохраняется, и восстанавливается после подачи питания.
Для входа в меню настройки параметров, нужно одновременно нажать кнопку “Установка” и “Ввод”, первый параметр это часовой пояс, на индикаторах высветится фраза [P-01]. Часовой пояс нужен для корректировки значения часов во время синхронизации по GPS, так как модуль получает всемирное координированное время UTC. Значение часового пояса можно задать в пределах от -12 до +12 (по умолчанию -1). Редактирование происходит поразрядно, текущий разряд при этом мигает, короткое нажатие кнопки “Ввод” перебирает цифры по кругу от 0 до 9, или изменяет значение параметра, коротким нажатием кнопки Установка можно переключиться на следующий разряд.
Для сохранения изменений и переключения на следующий параметр, нужно удерживать кнопку “Ввод”.
Второй параметр: режим регулировки яркости индикаторов, по умолчанию установлен автоматический режим по фоторезистору, на индикаторах символы [brAu], коротким нажатием кнопки “Установка” можно установить ручной режим [brrU]. После нажатия кнопки “Ввод”, высветится условное значение текущей яркости [br 8], кнопкой “Установка” можно задать значение от 1 до 9, и сразу же наблюдать изменение яркости. Если установлен автоматический режим, подменю ручного задания яркости пропускается.
Третий параметр: режим синхронизации времени по GPS, по умолчанию установлен автоматический режим, [UPAU]. Кнопкой “Установка” можно отключить синхронизацию [UPoF], и затем нажатием кнопки “Ввод” перейти к следующему параметру. Если установлен автоматический режим, после нажатия кнопки “Ввод”, высветится текущий период синхронизации, по умолчанию 1 раз в месяц [UP4n].
Кнопкой Установка можно изменить период, каждый день [UP1d], 1 раз в неделю [UP1n], 1 раз в 2 недели [UP2n].
По времени, синхронизация происходит в 15.00 по определенным числам месяца, для еженедельного периода это 1, 8, 15, 22 число. Для периода 1 раз в 2 недели это 1 и 15 число, если 1 раз в месяц то 1 число.
Далее следует настройка года, на индикаторах цифры [2019]. Затем следует настройка даты, на индикаторах слева число месяца, справа номер месяца [28.03]. И наконец, настройка времени, часы и минуты [23.45].
Из меню настройки можно выйти в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “Установка”, также имеется автоматический выход из любого меню по бездействию в течение 2-х минут. Настройки часового пояса, режима яркости и синхронизации сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера, отключение питания не повлияет на них.
Главная особенность рассматриваемых часов на ИВ-11, в том, что время можно не настраивать, эти данные можно получить по GPS.
Кроме автоматической синхронизации, имеется возможность запуска синхронизации в любой момент, для этого нужно удерживать кнопку “Установка”, на индикаторах высветится фраза [UPd0], цифра 0 означает, что данные от GPS модуля не корректны, цифра 1 – выполняется чтение данных. На подоконнике у окна синхронизация выполняется за несколько минут, после чего светодиод разделитель мигает с частотой 1Гц. Если в течение 10 минут GPS модуль не поймает сигнал от спутников, светодиод разделитель будет мигать с частотой 2Гц, индицируя неудачную синхронизацию времени. Повторным удерживанием кнопки “Установка”, можно принудительно завершить процесс синхронизации.
Внутри помещения сигнал от спутников сильно ослабевает, для надежной синхронизации нужно расположить часы у окна, или же закрепить GPS модуль отдельно на окне, и при помощи кабеля соединить с часами.
Во время синхронизации, дата не обновляется, с этим все сложнее. GPS модуль получает дату привязанную к всемирному координированному времени UTC, из-за наличия часовых поясов, полученная дата не всегда совпадает с местной датой.
Нужно вводить поправки в соответствии с календарем. На данный момент я еще не реализовал такую возможность.
Для настройки будильника нужно удерживать кнопку “Ввод”, высветится текущее состояние будильника, по умолчанию выключен [buoF]. Кнопкой “Установка” можно включить будильник [buOn], нажатием кнопки “Ввод” переходим к настройке времени будильника [00.05], после чего нажимаем кнопку “Ввод”, будильник установлен. Сигнал будильника звучит 5 минут, его можно выключить нажатием любой кнопки.
Короткими нажатиями кнопки “Ввод” можно посмотреть соответственно дату, год, и перейти к отображению счета секунд, при этом светодиод разделитель будет мигать.
Думаю часы на индикаторах ИВ-11 прекрасно украсят интерьер в комнате и будут радовать глаза окружающих. Также я собрал не менее привлекательные часы на газоразрядных индикаторах.
Ниже представлены ссылки на модули и комплектующие для сборки часов на ИВ-11:
Модуль часов реального времени DS323
GPS модуль u-blox NEO-6mv2
Драйвер TD62783AP
Драйвер M54563P
Драйвер KID65783AP
Драйвер UDN2981A
Фоторезисторы
Микроконтроллер PIC16F876A
Сборка полевых транзисторов IRF8313
Полевой транзистор IRLML9301
04.19, исправлены ошибки в по автоматическому обновлению времени и др. Исходник и прошивкаЧасы на газоразрядных индикаторах своими руками
Сегодня мы своими руками соберем часы на газоразрядных индикаторах, максимально просто и доступно, на сколько это вообще возможно.
Автором данной самоделки является AlexGyver, автор одноименного YouTube канала.
В настоящее время большинство газоразрядных индикаторов больше не производится, и остатки советских индикаторов можно найти только на барахолке или радиорынке.
В магазинах их найти очень трудно. Но чем меньше становится этих индикаторов, тем больше к ним растёт интерес. Растёт он у любителей ламповости, винтажа и конечно же пост апокалипсиса.Итак, мы хотим сделать часы на их основе, и ради простоты и максимальной доступности будем управлять индикаторами при помощи микроконтроллера в лице платформы ардуино, которая подключается к компьютеру по USB и в неё по клику мышки загружается прошивка. Между ардуиной и индикаторами нам нужна ещё некоторая электроника, которая будет раздавать сигналы по ногам индикаторов.
Значит, во-первых, нам нужен генератор, который будет создавать высокое напряжение для питания индикаторов.
Часы работают от постоянного напряжения около 180В. Этот генератор устроен очень просто и работает на индуктивных выбросах. Частоту генератора задаёт шим контроллер, при частоте в 16кГц на выходе получаем напряжение 180В. Но не смотря на высокое напряжение, генератор очень и очень слабый, так что о других его применениях даже не думайте, он способен только на тлеющий разряд в инертном газе. Это напряжение, а именно +, через высоковольтные оптопары направляется на индикаторы. Сами оптопары управляются ардуиной, то есть она может подать +180В на любой индикатор. Чтобы цифра в индикаторе засветилась, нужно подать на неё землю, и этим занимается высоковольтный дешифратор – советская микросхема. Дешифратор тоже управляется ардуиной и может подключить к земле любую цифру.
А теперь внимание: индикаторов у нас 6, а дешифратор 1. Как же это работает? На самом деле дешифратор подключен сразу ко всем индикаторам, то есть ко всем их цифрам, и работа дешифратора и оптопар синхронизирована таким образом, что в один момент времени напряжение подаётся только на одну цифру одного индикатора, то есть оптопара очень быстро переключают индикаторы, а дешифратор зажигает на них цифры, и нам кажется, что все цифры горят одновременно.
На деле же каждая цифра горит чуть больше 2 миллисекунд, затем сразу включается другая, суммарная частота обновления 6-ти индикаторов составляет около 60Гц, то есть кадров в секунду, а учитывая инертность процесса, глаз никаких мерцаний не замечает. Такая система называется динамическая индикация и позволяет очень сильно упростить схему.
В общем и целом, схема часов получается весьма и весьма сложной, поэтому разумно сделать для неё печатную плату.
Плата универсальная для индикаторов ИН12 и ИН14. На этой плате, помимо всей необходимой для индикаторов обвязки, предусмотрены места для следующих железок: кнопка включения/выключения будильника, выход на пищалку будильника, термометр + гигрометр DHT22, термометр DS18b20, модуль реального времени на чипе DS3231 и 3 кнопки для управления часами.
Всё перечисленное железо является опциональным, и его можно подключать, а можно и не подключать, это всё настраивается в прошивке. То есть на этой плате можно сделать просто часы, вообще без кнопок и без всего, а можно сделать часы с будильником, отображением температуры и влажности воздуха, вот такая вот универсальная плата.
Печатку естественно решили заказать у китайцев, потому что есть очень много тонких дорожек и переходов на другую сторону платы. Так называемый гербер файл платы вы найдёте в архиве, который можно скачать на странице проекта.
Дорожек в этом проекте много, особенно тонких на плате с индикаторами.
Плату нужно распилить на части, так как она двухэтажная. Но лучше не пилить, стеклянная пыль очень вредна для лёгких. Закалённым саморезом царапаем плату и аккуратно ломаем в тисках.
В общем сейчас нужно запаять все компоненты на плату согласно подписям и рисункам на шелкографии. Также нужно будет купить рейку с пинами, чтобы соединить части платы.
В проекте используется полноразмерная Arduino Nano. Сделано это для упрощения загрузки прошивки даже для самых новичков.
Итак, собрали нижнюю плату. Сначала нужно протестировать работу генератора. Если он собран неправильно, то может бахнуть конденсатор. Так что накрываем его чем-нибудь и включаем питание.
Ничего не бахнуло, это хорошо.
Аккуратно измеряем напряжение на ногах конденсатора, должно быть 180В.
Отлично. Внимательно смотрим как паять индикаторы. На всех индикаторах одна нога помечена белым — это анод.
Лампу нужно вставлять так, чтобы анодная нога попала вот в это отверстие, это анодные дороги.
После пайки обязательно отмойте флюс, иначе вместо одной цифры могут гореть несколько. Далее распаиваем оставшиеся датчики и пищалки, если они нужны, и паяем провода для подключения кнопок.
Датчик температуры пришлось выносить на проводах, чтобы разместить его подальше от источников нагрева.
Все кнопки и выключатель будильника выносим на проводах. Модуль часов тоже сделаем на проводах.
Со страницы проекта качаем архив, в котором есть прошивка и библиотеки. Загружаем прошивку.
Проверяем.
Всё работает! Поздравляю, мы сделали ламповые часы.
Теперь, что касается корпуса. Автор долго искал максимально доступный и деревянный вариант, и таки нашёл вот такую заготовку для самодельной шкатулки, которая идеально подходит по размеру к плате.
Также делаем отверстия под пищалки, провода, кнопки и переключатели.
Плату нужно приподнять, автор использует обычные стойки для печатных плат.
Корпус автор покрасил под орех. Не очень удачно, лучше используйте морилку.
Готово! Осталось показать, как всем этим пользоваться. Перед прошивкой можно настроить некоторые моменты: времена режима часов и режима отображения температуры и влажности. Автор поставил 10 секунд на часы и 5 на температуру. Температура, к слову, слева, влажность справа.
Есть 2 режима яркости индикаторов, дневной и ночной. Соответственно для этого настройки.
Ну и время, через которое будильник сам отключится после начала тревоги. В общем часики тикают, и каждую минуту у них делается так называемое антиотравление индикаторов. Быстро перебираются все цифры, чтобы редко включаемые цифры не глючили и включались сразу. В общем кнопки у нас 3: выбор, и увеличить/уменьшить. При клике по кнопке «выбор» в режиме температуры, вы сразу переключитесь в режим часов.
Удержав кнопку «выбор» попадаем в режим настройки будильника. Кнопками вверх/вниз можно менять цифру. Кликом по кнопке «выбор» можно менять, «настройка часов» и «настройка минут». Клавиатура у нас к слову резистивная.
Удержав кнопку ещё раз, попадаем в режим настройки времени. Настроили, удерживаем ещё раз и попадаем обратно на просто режим часов. Также из настройки времени будильника можно выйти сразу же, дважды кликнув по кнопке выбор. То есть выйти минуя настройку времени.
С этими часами у нас сегодня всё. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник
Ламповые часы на газоразрядных индикаторах
Несмотря на то, что газоразрядные индикаторы в обиходе очень быстро были заменены на более продвинутую и практичную альтернативу, светодиодные индикаторы, они все еще находят свое применение в интересных поделках.
Одним из таких «винтажных» приборов можно назвать ламповые часы. На газоразрядных индикаторах они смотрятся очень оригинально, особенно в полумраке или в темноте.
Для затравки внимания – изображение одной из возможных реализаций.
Рис. 1. Внешний вид устройства
Эффектно, ничего не скажешь. Самое интересное, что в сети можно найти множество готовых вариантов, вплоть до наручных часов с газоразрядными лампами. Команды, занимающиеся реализацией таких проектов, часто находят такую же «теплую ламповую» поддержку со стороны сообщества, потому как конечный продукт — это скорее искусство, чем схемотехника.
Но как же собрать свой вариант ламповых часов? Об этом ниже.
Какие лампы подходят
Здесь нужно начать с того, что ламповые индикаторы уже сняты с производства, как и большинство микроконтроллеров, которые с ними работали в связке. Поэтому придется потратить не один вечер на поиск всех необходимых комплектующих.
В продаже можно найти различные варианты, стоимость зависит от типа индикатора и высоты цифр. К примеру, лампа Z568M с высотой цифр 50 мм обойдется около 250 долларов за каждую.
Конечно, есть и более доступные альтернативы.
Сами лампы могут быть газоразрядными или люминесцентными. У последних люминофор (вещество, обеспечивающее свечение) со временем выгорает, и сама лампа тускнеет, поэтому их лучше не использовать в часах.
При заказе на иностранных сайтах (если будете брать для себя) стоит искать лампы NIXIE CLOCK (газоразрядные). Они лишены недостатка люминесцентных, но имеют свой – для свечения требуется питание минимум 100-110 В (некоторые от 150 В и более). Отсюда сложность в проектировании плат (необходимо согласование уровней, ведь часть схемы, отвечающая за логику работы часов, питается низким напряжением).
Система питания
Чтобы уменьшить габариты блока питания можно использовать Step-Up преобразователь. То есть после обычного понижающего трансформатора из 220 В получаем 9,5 В (мощность не менее 200мА), и увеличиваем их до 175 В.
Принципиальная схема БП часов.
Рис. 2. Принципиальная схема БП часов
Согласование уровней
На выходе микроконтроллера, управляющего свечением ламп мы имеем всего 5 В.
Этого явно недостаточно для того, чтобы зажечь нужную цифру.
Чтобы получить около 180 В на аноде можно применить следующую схему согласования.
Рис. 3. Схема согласования
В качестве контроллера управления ламами была выбрана микросхема К155ИД1 (существуют и другие аналоги, она снята с производства на многих заводах, но найти в продаже ее еще можно).
Общая схема управления лампами выглядит так.
Рис. 4. Общая схема управления лампами
При сборке посадочных мест может возникнуть проблема с гнездами для ламп (сложно найти в продаже). Их можно собрать самостоятельно из других разъемов, использовав медные трубки с продольными разрезами. Или, как вариант, припаять напрямую (как микросхему). Но тогда, будет сложно ее заменить при выходе из строя.
Сами часы (блок управления) – микроконтроллер ATMega8
Чтобы логику работы можно было адаптировать под свои нужды, можно использовать программируемый контроллер, например, Mega8.
В качестве задающего генератора было решено использовать DS1307 (это часы реального времени, которые работают в качестве ведомого устройства).
Для дополнительного функционала был подключен термометр DS18B20.
Итоговая схема выглядит следующим образом.
Рис. 5. Итоговая схема устройства
Обратите внимание, в схему включены светодиоды подсветки, они установлены прямо под лампами и создают необходимый антураж. Цвет можно подобрать под лампы – предпочтительно белый или красный. Последний идеально сочетается с лампами ИН-8 и ИН-17, которые использовались в данном приборе.
Логика работы
После сборки часов и установки прошивки (исходники ниже во вложениях) на Mega8 получается следующий функционал:
1.Кнопка «Меню» после кратковременного нажатия меняет текущий режим работы — просто время/время (показывается 2 минуты)-дата (10 сек.)/время-температура (2 мин/10 сек)/время-дата-температура (2мин/10сек/10сек).
2.Длительное нажатие на «Меню» — переход в режим настройки даты/времени (смена настраиваемого элемента – короткое нажатие «Меню»).
3.Кнопка «Up» при кратковременном нажатии показывает дату (2 секунды).
4.Длительное нажатие «Up» — включение/отключение светодиодов подсветки.
5.Кнопка «Down» показывает температуру на 2 секунды (на длительное нажатие функции нет).
В исходном коде можно изменить время приглушенного света (по умолчанию это промежуток с полуночи до 7 утра). В настройках этот параметр не меняется.
Расстановка фьюзов на изображении ниже.
Рис. 6. Расстановка фьюзов
В собранном виде часы выглядят так.
Рис. 7. Внешний вид устройства
Архив со схемами находится здесь.
Автор: RadioRadar
Как сделать газоразрядные часы — Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal
Хочу рассказать и том, как я наконец собрал ламповые часы, которые не стадно показать. Итоговый результат — на фото ниже, далее будет фото процесса сборки с небольшими комментариями.Первым делом — поиск схемы. Я выбирал исходя из имеющихся ламп и комплектующих.
Выбрал следующую:
Пересчитал преобразователь напряжения под источник питания 12В (такой проще достать), убрал часть схемы, отвечающую за подсветку и заменил её на другую: чуть сложнее, на отдельном мк, зато RGB:
Развёл плату, изготовил её методом ЛУТ, просверлил отверстия, залудил:
Попутно начал делать корпус: купил брусок древесины (махагон) — его вырезали в размер, осталось только убрать лишнее. По контуру платы сделал разметку:
Высверлил лишнее:
Дремелем сделал красиво:
Тем временем запаял часть деталей на плату:
Примерка:
Впаял оставшиеся детали, лампы:
Заказал на лазерной резке крышки для корпуса из нержавейки. Заготовка была вся в царапинах, а отполировать возможности не было, поэтому прошёлся наждачкой «нулёвкой» — получилось очень неплохо, я считаю:
Первое включение, пока без корпуса:
Всё работает, ура. Плату закрепил в корпусе, снизу это выглядит вот так (есть пара перемычек, но куда ж без ошибок).
Позже покрыл плату лаком для большей надёжности:
Корпус пропитал специальной восковой пропиткой. Всё вместе это выглядит вот так:
И ещё одна фотография без подсветки для тех, кому она кажется лишней:
Источник
Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.
Жми на иконку и подписывайся!
— http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
— https://www.facebook.com/kaketosdelano/
— https://www.youtube.com/kaketosdelano
— https://vk.
com/kaketosdelano
Часы на газоразрядных индикаторах. Схема часов на газоразрядных индикаторах
Используя газоразрядные индикаторы, можно сделать очень интересные часы Nixie Clock. В этом плане у человека открывается много возможностей. Схемы для часов есть возможность использовать самые разнообразные. Дополнительно творческие люди могут подумать над интересным дизайном часов.
Некоторые считают, что газоразрядные лампы имеют множество недостатков, а потому лучше использовать люминесцентные аналоги, однако это заблуждение. В первом случае человек получает материал, который стабильно работает и не сильно перегревается. В то время как люминесцентные лампы довольно быстро выгорают, что является серьезной проблемой.
Важные элементы часов на индикаторах
Если не брать во внимание корпус устройства и непосредственно индикаторы, то основной деталью является микросхема. Именно она позволяет отображать в устройствах реальное время. Дополнительно в модель включаются транзисторы и конденсаторы.
Для блоков питания в основном используются батареи. Трансформаторами, а также катушками индуктивности оснащаются далеко не все часы на газоразрядных индикаторах.
Как собрать ручные часы с транзисторами СВ303?
Часы на газоразрядных индикаторах набор транзисторов СВ303 включает биполярного типа. В первую очередь следует отметить то, что они практически не перегреваются во время работы. Если говорить о газоразрядных лампах, то их важно использовать новые, из магазина. В противном случае они в часах прослужат крайне мало. Для обозначения цифр чаще всего используют именно контакты.
Микросхема для управления обычно применяется серии К15554, а относится она к классу трехканальных, выводов на блок питания имеет два. Конденсаторы наручные часы на газоразрядных индикаторах в основном эксплуатируют именно с малой емкостью. В некоторых случаях можно встретить в устройствах стабилизаторы. В данной ситуации нагрузка с транзисторов значительно уберется. В качестве корпуса вполне реально использовать обычную коробку.
Схема устройств со стабилизаторами
Схема часов на газоразрядных индикаторах со стабилизаторами в обязательном порядке должна включать импульсные конвертеры. Необходимы они в устройствах для того, чтобы передавать сигнал от микросхемы. Конденсаторы стандартная схема часов на газоразрядных индикаторах предполагает емкостью не более 50 пФ. Транзисторы, в свою очередь, включаются биполярного типа.
Если рассматривать системы с тремя конденсаторами, то и выводов на микросхеме должно быть три. Предельное сопротивление транзисторы обязаны выдерживать 6 Ом. Если говорить о нагрузке тока, то она в часах в среднем составляет 74 А. В данном случае использовать двойные платы крайне не рекомендуется. Связано это с тем, что показатель выходного напряжения значительно возрастет. В результате человеку придется ставить предохранители.
Часы с использованием катушки индуктивности
Максимальную нагрузку катушки индуктивности способны выдерживать на уровне 5 А. Блок питания для их работы очень необходим. Непосредственно компиляционный процесс осуществляется в два этапа. В первую очередь к работе подключаются конденсаторы. В данном случае их используют только электролитического типа. На втором этапе попарно активизируются резисторы. Газоразрядные индикаторы в этой ситуации внутреннее сопротивление держат до 50 Ом. Чтобы обезопасить устройство, многие советуют использовать систему защиты, которая исключает короткие замыкания.
Модели на выпрямителях с индикаторами ИН-12Б
Индикаторы газоразрядные ИН-12Б с выпрямителями позволяют держать частоту в цепи на уровне 60 Гц. За счет этого напряжение на выходе не превышает 15 В. Стабилизаторы в платах, как правило, используются линейного типа. Защита от коротких замыканий в данном случае очень важна. Для того чтобы транзисторы могли выдерживать большое сопротивление, используют их с маркировкой РР200.
Биполярные элементы в часах, как правило, применяются редко. Непосредственно платы устанавливаются для часов серии К155. Тепловая проводимость у них довольно хорошая и в целом они отличаются отличными характеристиками. Преобразователи в системе используются довольно редко. В охлаждении резисторы в принципе не нуждаются, и это плюс. Газоразрядные индикаторы в этой ситуации сопротивление держат до 50 Ом.
Варианты с датчиками температуры
Часы на газоразрядных индикаторах с датчиками температуры позволяют контролировать основные элементы в цепи. Как правило, заранее очень сложно рассчитать тепловую нагрузку на определенную пару резисторов. В результате установленный предохранитель может ситуацию не спасти. Также от повышения температуры в часах страдают трансформаторы. Когда на вторичную обмотку подается большое напряжение, ее целостность может быть нарушена.
Часы с использованием преобразователей
Преобразователи в часах чаще всего используются самые обычные. В данном случае они позволяют в устройстве не устанавливать трансформатор. Однако минусы в таком случае также имеются, и их следует учитывать. В первую очередь недостаток преобразователей заключается в большом напряжении на входе, которое порой может превышать 16 В. Согласование всех уровней в такой ситуации значительно усложняется.
Переключение катодов может осуществляться с малой задержкой. Решить все эти проблемы можно при помощи микроконтроллеров. Специалисты советуют использовать их именно серии «Мега 8». Для регулировки часов понадобится всего три кнопки. Некоторые перед началом сборки затрудняются в выборе светодиодов. На сегодняшний день наиболее подходящими принято считать элементы с красным цветом. Смотреться в конечном счете они в квартире будут просто изумительно. Для цифр в газоразрядных лампах, как всегда, используют контакты.
Система вентиляции в устройствах
Система вентиляции в часах может быть различной. Самым простым способом для охлаждения делателей устройства принято считать естественную вентиляцию при помощи отверстий на корпусе. Сделать их можно с двух сторон сразу. Важно при этом понимать, что больше всего в часах перегревается именно преобразователь. Учитывая это, перекрывать его платой в корпусе крайне не рекомендуется. Если рассматривать модели с блоками питания на 15 В, то максимальная температура преобразователей там составит примерно 40 градусов. Это является нормой, и нет никакой необходимости оснащать часы Nixie Clock куллером.
Схема часов с внутренними генераторами
Схемы на газоразрядных индикаторах с внутренними генераторами предполагают использование блоков питания на 30 В. Внутренне сопротивление в данном случае повысится до 2 Ом. Нагрузка максимум на транзисторы оказывается 5 А. Для выбора тактового сигнала нужно использовать микроконтроллеры. Точность хода тока зависит исключительно от кварца. Транзисторы простые схемы на газоразрядных индикаторах, как правило, предусматривают биполярного типа.
Датчики температуры устанавливаются довольно редко. Объясняется это тем, что в системе абсолютно не нужен трансформатор с вторичной обмоткой. В результате тепловая проводимость будет довольно низкая. Анодные ключи для портов применяются. Подходят они только для плат на три разъема. Микроконтроллеры серии «Мега 8» в данном случае будут уместными. Для прошивки платы необходим высокий порог мониторинга.
Часы на конденсаторах РР22
Часы на газоразрядных индикаторах на конденсаторах данного типа позволяют более стабильно передавать сигнал. Порог мониторинга в данном случае будет довольно высоким. Резисторы в часах используются только с сопротивлением не ниже 6 Ом. Напряжение на входе должно составлять не менее 6 В. Согласование уровней происходит только за счет переключения катодов.
Преобразователи для конденсаторов данного типа подходят серии «Степ Ап». Дополнительно следует позаботиться о системе защиты, чтобы исключить случаи коротких замыканий. Микросхемы к конденсаторам используют только на два выхода. При этом портов может быть до пяти штук. Стабилизаторы для конденсаторов применяются в основном линейного класса. Предельное напряжение на входе должно минимум составлять 5 В.
Есть ли часы с двумя микросхемами?
Часы на газоразрядных индикаторах с двумя микросхемами на сегодняшний день встречаются довольно редко. Необходимы они для более быстрой синхронизации процесса. В этом случае переключение катодов ламп осуществляется за считанные нс. Биполярные транзисторы для таких часов использоваться не могут. Минимальный уровень сопротивления в данном случае должен находится на уровне 50 Ом.
В свою очередь, транзисторы обязаны выдерживать напряжение тока в 30 А. Конвертеры в часах, как правило, устанавливают импульсного типа. За счет этого переключение на двоичный формат происходит быстро. Непосредственно согласование уровней происходит в микроконтроллере. Регулировать напряжение в устройстве можно за счет стабилизатора. Однако минимальная емкость конденсатора должна составлять 22 пФ.
Модели на предохранителях КА445
Данные предохранители по своему типу относятся к электролитическим. Предельную емкость они имеют ровно 10 пФ. В начале цепи они, как правило, располагаются перед транзисторами. Светодиоды в часах важно использовать с высокой пропускной способностью. На микросхеме должно быть предусмотрено как минимум три порта. При этом стабилизатор линейного типа припаивается обязательно. С высоким входным напряжением в значительной мере поможет справиться предохранитель.
Если исключить использование в часах преобразователя, то можно взять трансформатор с вторичной обмоткой. Устанавливается он перед блоком питания. Предохранители специалисты советуют использовать только плавкого типа. Прослужат они в часах довольно долго. Перед кварцами резисторы важно устанавливать с пределом 33 Ом. Блок питания должен быть рассчитан на 15 В. В результате предельная частота в системе будет колебаться в районе 60 Гц.
| Дополнительная информация и библиография : Электронная трубка Design , RCA 1962 (полная книга доступна на сайте tubebooks.org). См. Раздел «Конструкция газовой трубки», автор — Х. Х. Виттенберг , п792 — 817. Газовый пробой низкого давления в однородной электрической цепи постоянного тока. поле . В. А. Лисовский, С. Д. Яковин, В. Егоренков. J. Phys. D. Прил. Phys. 33 (2000), стр. 2722-2730. [Закон Пашена не совсем так.Также существует зависимость от длины / радиуса судна. соотношение. Способ прогнозирования поломки цилиндрических сосудов произвольного L / r по существующим данным). Проведение электричества по газам ,
Дж. Дж. Томсон. 2-е издание 1906 г. (интернет-архив). Ch 16, p527.
(3-е издание, 1928 г., также существует, не защищено авторским правом с 2010 г.
но пока не могу найти его в разборчивой загружаемой форме). Проводимость электричества через газы , J Benyon. Харрап 1972 г. Physical Electronics , К. Л. Хеммингуэй, Р. В. Генри, М. Колтон, Уайли, 2-е изд. 1967. Основные процессы of Gaseous Electronics , LB Loeb, U Cal. 2-е изд. 1961 г. Газопроводы, Теория и инженерные приложения , Дж. Д. Кобайн, Дувр, 1958 г. (исправленная редакция 1941 г.). Развитие
газоразрядных трубок .Дж. Д. Кобайн. Proc. IRE, 50 (5), 1962.
p970-978. Ионы, Электромы и ионизирующие излучения , Дж. Кроутер, Арнольд. 7 изд. 1938. Принципы электричества и электромагнетизма , Дж. П. Харнвелл, 1938. Радиочастота
Емкостные разряды . Ю. П. Райзер, М. Н. Шнайдер, Н. А. Яценко,
CRC Press, 1995. Инжиниринг Электроника , G E Happell, W. M Hesselberth. Макгроу-Хилл 1953. LCCN 53-5166 (Доступно на: tubebooks.org). См. Гл. 13. Проведение через газы, р385 — 407. А Перечень арматуры содержащие радиоактивные элементы. доступен из RoyalSignals.org . |
Инструкции по разрядке
*** Многие функции на нашем сайте требуют включения Javascript. Ознакомьтесь с инструкциями по включению JavaScript в вашем браузере ***Выгрузка Инструкции
РАЗГРУЗКА
Выделение — это процесс удаления красителя (путем разрушения или изменения «хромофоров» красителя) с помощью различных химикатов или отбеливателя, часто в приятных узорах или рисунках с помощью методов Shibori или Tie Dye, или путем тиснения, трафарета или блочной печати.Выделение может быть включено в более сложные конструкции с перекрашиванием в другие цвета или в сочетании с покраской, печатью или трафаретом непрозрачными красками для ткани, такими как Lumiere, Neopaque и Setacolor. Выгрузку можно также использовать для «исправления» ошибок окрашивания. Разрядка — еще один способ создать свои собственные невероятно уникальные ткани для квилтинга или одежды.
Ткани выделяют разными химикатами в зависимости от типа ткани и того, чем она была окрашена. Некоторые красители не выделяются вообще или содержат только очень опасные химические вещества, которые мы не хотим носить с собой из соображений безопасности.Кроме того, разрядка редко возвращает ткани исходный цвет или белый цвет. Некоторые черные, например, выделяются только до красивого красновато-коричневого цвета, а другие — до очень бледного загара. Мораль истории — тестовый тест! Работайте в хорошо проветриваемых помещениях и используйте наши картриджи Multi Gas / Vapor для Deluxe Dust Mask для дополнительной защиты, так как выделяемые химикаты выделяют сильные пары аммиака или пары хлора вместе с отбеливателем.
Удаление красящей пастой (ранее называлось Discharge Paste)
deColoralnt Paste — восстановитель.Он довольно безопасен в использовании, основным побочным продуктом является аммиак. Он предназначен для натуральных волокон и, в отличие от отбеливателя, не повреждает их. Безопасен для шелка! Он удаляет большинство волокон, вступающих в реакцию (например, краситель Процион Дхармы), прямые и кислотные красители. Он довольно толстый, поэтому вы можете наносить его кистью, растирать, наносить на него трафарет и т. Д. Вы даете ткани высохнуть и распариваете ее паровым утюгом или паром в пароварке в течение 10 минут или около того. Вы в основном останавливаетесь, когда ткань перестает разряжаться, затем стираете ткань в хорошем моющем средстве (например, синтраполе) и полощете в Milsoft, чтобы восстановить мягкость.Он хорошо работает с вещами, которые вы красите вышеупомянутыми красителями, но не работает с черной тканью или одеждой из искусственного шелка или черными хлопковыми футболками, которые мы сейчас продаем, потому что они окрашены краской, которая лучше реагирует на отбеливание. Активный ингредиент пасты deColourant также доступен в виде спрея Mist Spray, который хорошо подходит для трафарета. Новейшим дополнением к нашей линейке продуктов для удаления цвета является жаккардовая трафаретная краска для трафаретной печати, которую можно комбинировать с акриловыми красками для трафаретной печати на водной основе.Когда краска или чернила подвергаются термофиксации, активируется разгрузка трафаретных чернил и вытягивает (любой сбрасываемый) цвет из-под трафаретной печати, чтобы чернила действительно «всплывали» — отлично подходит для случаев, когда вам нужно растянуть светлые чернила на темная или черная ткань и не хочу наносить несколько слоев краски. Отличительной особенностью Screen Ink Discharge является то, что его также можно использовать как самостоятельный продукт или сгущать с помощью альгината натрия или SuperClear и наносить так же, как вы наносите пасту deColourant.
Выделение с помощью средства для удаления краски Dharma Dyehouse Color Remover (THIOUREA DIOXIDE)
Диоксид тиомочевины также является восстановителем. Он используется для удаления большинства волокон, вступающих в реакцию (например, красителя Процион Дхармы), а также некоторых красителей прямого действия и кислотных красителей. Он особенно полезен для целлюлозных тканей, так как используется вместе с кальцинированной содой. Иногда ее наносят на шелк или шерсть, но всегда следует помнить, что кальцинированная сода вредна для этих волокон, и после этого их следует нейтрализовать уксусом.
Погружение:
Диоксид тиомочевины обычно используется в качестве ванны для полного погружения для удаления цвета с целого куска ткани. Поэтому иногда это очень удобно для исправления «ошибок» окрашивания или осветления ткани из-за чрезмерного окрашивания. Окрашенную ткань можно связать в узор или узор, как в Tie Dye или Shibori, а затем поместить в сливную ванну для получения интересных эффектов.
Типичный рецепт на 1 фунт ткани:
Неактивная сковорода, такая как нержавеющая сталь или эмаль (НЕ алюминий, железо и т. Д.)
2 галлона воды
1 столовая ложка кальцинированной соды
1/2 чайной ложки синтрапола или жидкого мыла для посуды
1 столовая ложка средства для удаления цвета для начала
Добавьте влаги ткань в вышеуказанную ванну и нагрейте до кипения.Во время кипячения добавляйте 1/4 дополнительной чайной ложки Color Remover каждые 15 минут, в общей сложности 1 час (то есть дополнительно 1 чайная ложка Color Remover). Варите на медленном огне еще 15 минут. Частое легкое перемешивание в течение всего процесса дает более ровный результат, как и при окрашивании. При необходимости вы можете добавить больше средства для удаления цвета без вредного воздействия. Удалите, сполосните и затем постирайте ткань в хорошем моющем средстве, таком как синтрапол. Вы также можете использовать Milsoft при последнем полоскании, чтобы восстановить (а затем немного!) Мягкость и драпировку ткани.
Также известный как Spectralite, Color Remover часто используется в сочетании с кальцинированной содой для окрашивания индиго.
Прямое приложение:
Его можно использовать для приготовления самодельной сливной пасты, а также для целлюлозных волокон:
1 чайная ложка Color Remover
1 чайная ложка кальцинированной соды (сначала растворить в небольшом количестве горячей воды)
1 чашка воды
2 чайные ложки альгината натрия (HV)
Объединить воду и альгинат в блендере или добавьте альгинат в воду, быстро помешивая. Затем добавьте Color Remover и растворенную кальцинированную соду.Дайте смеси постоять не менее 10-15 минут, чтобы она загустела. Раскрасьте или распечатайте ткань. Прежде чем он полностью высохнет, его нужно пропарить 10-20 минут или гладить с включенным паром до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые результаты. Защитите утюг и гладильную доску бумажными полотенцами. Тщательно вымойте и ополосните, как указано выше.
Выгрузка с хлорным отбеливателем
Выше представлен пример нашей черной вискозной ткани, залитой 100% отбеливателем. Это ткань, из которой мы делаем всю нашу одежду из черного вискозы.
Примечание о выпуске вискозной ткани:
Вискоза слабее, когда она влажная, чем когда она сухая. Мы использовали отбеливатель полной концентрации на каком-то черном вискозе, чтобы удалить его, и промыли его сразу после того, как он разрядился, в течение минуты или двух, и как выделенные, так и нетронутые черные области очень легко рвались в одном направлении при их вытягивании. После высыхания ткань не рвалась, даже если она была отбелена.
Заключение:
С влажным вискозой нужно обращаться очень осторожно, и это не выделения (если все сделано правильно) делают ткань слабой.Важно поддерживать всю одежду, если вы собираетесь вынимать ее из красильной ванны во влажном состоянии. Если просто схватить его палкой или другим предметом, он может порваться.
Отбеливатель — сильный окислитель, который очень плохо воздействует на ткань (действительно разрушает белок, поэтому используйте что-нибудь еще на шелке или шерсти!), И с ним нужно обращаться осторожно! Преимущество отбеливателя заключается в том, что он выделяет большее количество красителей, чем более безопасные восстановители, такие как диоксид тиомочевины и разрядная паста.Для достижения наилучших результатов отбеливатель следует разбавить водой, чтобы он не прожигал ткань, а затем нейтрализовать с помощью Bleach Stop, чтобы остановить действие, как только будут достигнуты желаемые или максимальные результаты. Однако, если тестирование покажет, что работает только отбеливатель полной концентрации (как в нашем Rayon), просто будьте особенно осторожны — следите за прогрессом, и как только вы достигнете желаемых результатов (это займет всего несколько минут!), Промойте и немедленно нейтрализуйте отбеливатель!
Погружение:
Отбеливающие растворы для сливной ванны или аэрозольного баллончика по концентрации от 2 столовых ложек на стакан воды (1: 8) до полноразмерного отбеливателя.Вам часто приходится тестировать каждую ткань с разной прочностью — идеальная цель — использовать как можно более слабый раствор для получения желаемых результатов. Начните тестирование со слабого решения и, при необходимости, переходите к более сильному. Тепло помогает процессу, поэтому чем теплее вода, тем быстрее реакция. Не забудьте прополоскать, как только кажется, что действие прекратилось или вы достигли желаемых результатов, а затем нейтрализуйте его с помощью Bleach Stop (инструкции ниже), чтобы остановить действие отбеливателя, чтобы ваша ткань не была повреждена.Затем промойте и тщательно промойте, как показано ниже.
Остановка отбеливателя (тиосульфат натрия) Указания:
Используйте 1 унцию на галлон теплой воды
Перемешивайте в течение 15 минут
Прополощите и постирайте ткань в хорошем моющем средстве, таком как Synthrapol, и вы также можете использовать Milsoft при последнем полоскании для восстановления (и еще немного!) мягкость и драпировку ткани.
Прямое нанесение:
Отбеливатель и вода также могут быть объединены с загустителем для создания сливной пасты, которую можно красить, наносить по трафарету, штамповать и т. Д.на ткань. Вы можете использовать старый резервный агент, альгинат натрия для его загустения или наш новый загуститель для отбеливателя, который дольше сохраняет стабильность в присутствии отбеливателя (24–36 часов!). Некоторые книги рекомендуют продукт под названием Monogum, который распадается (становится слишком жидким) даже быстрее, чем упомянутые выше загустители.
Загуститель для отбеливателя разработан для использования с отбеливателем и водой для получения густой пасты, которую можно наносить на ткань для удаления цвета. Пасту можно нанести краской или распечатать на ткани.Загуститель остается стабильным в отбеливателе от 24 до 36 часов. Загуститель отбеливателя предназначен для использования с целлюлозными волокнами, такими как хлопок, лен и вискоза. Не рекомендуется для белковых волокон, таких как шерсть и шелк.
Для решения для трафаретной или блочной печати:
1 столовая ложка + 2 чайные ложки отбеливателя (ТЕСТ! Это зависит от того, какой густоты он вам нужен)
1/8 стакана отбеливателя (ТЕСТ !! — это зависит от того, насколько сильным вам нужен отбеливатель для конкретный кусок ткани)
Для окрашивания:
1TBS Отбеливатель (ТЕСТ — это зависит от того, какой густоты он вам нужен)
От 1/16 до 1/8 стакана отбеливателя (ТЕСТ — это зависит от того, насколько сильным будет отбеливатель для конкретной детали ткани)
Следуя указанным выше процентным значениям, добавьте отбеливатель-загуститель в отбеливатель, пока смесь не станет однородной, густой и однородной.
Нарисуйте или напечатайте этой смесью на предварительно окрашенной ткани. Чем дольше смесь будет оставаться на ткани и чем толще будет нанесена отбеливающая паста, тем больше краски будет удалено. Однако не оставляйте на дольше нескольких часов, так как отбеливатель может ослабить ткань. После высыхания или разгрузки «по вкусу, постирать ткань, чтобы удалить загуститель. Вы можете использовать остановку отбеливания, описанную выше, чтобы нейтрализовать отбеливатель. Если смесь слишком густая или вы хотите, чтобы реакция протекала медленнее или меньше, можно добавить немного воды.
При использовании отбеливающего загустителя на окрашенных тканях вы получите различные результаты в зависимости от типа красителя и цвета, выбранного для фона. Мы рекомендуем наши красители Procion MX для целлюлозных волокон. Многие красители переходят не в белый цвет, а в более светлую версию того же цвета, а иногда и полностью в другой цвет. Некоторые цвета и типы красителей не выделяют совсем или очень мало. Результаты могут отличаться. Требуется немного поэкспериментировать.
При использовании альгината натрия:
1 кварта воды
~ 4-8 чайных ложки альгината натрия (экспериментируйте с толщиной, пока она не будет соответствовать вашим потребностям) — используйте HV, если не рисуете тонкие линии аппликатором.
В идеале налейте воду в блендер и медленно посыпьте альгинатом, пока блендер работает. Дайте настояться примерно 2 часа, чтобы оно продолжало загустевать.
Используйте эту загущенную воду, чтобы разбавить отбеливатель, заменив его вышеупомянутым загустителем. Он испортится несколько быстрее, т.е. переверните жидкость, поэтому достаточно быстро сделайте ровно столько, сколько вы будете использовать. Загустевшая вода сама по себе хорошо хранится в холодильнике в течение нескольких недель — просто дайте ей четкую этикетку «непищевой»!
При использовании обоих вышеуказанных методов отбеливания густым отбеливателем после того, как вы покрасите, нанесете трафарет, напечатали или растрировали смесь, дайте ей постоять 5-10 минут или до тех пор, пока желаемое количество цвета не исчезнет.Затем тщательно промойте в теплой воде и смочите раствором Bleach Stop, как указано выше. Следующая стирка в Synthrapol, затем вы можете использовать Milsoft в заключительном полоскании для восстановления мягкости.
Procion On Cotton — График разгрузки
(Procion Dyes — краски с низким расходом)
Лимонно-желтый # 1 разряжается до светло-желтого
Золотисто-желтый # 3 разряжается до более светлого золотисто-желтого
Фуксия # 13 разряжается до светло-пурпурного цвета
Бирюзовый # 25 разряжается до светло-бирюзового цвета
Келли-Грин # 66 разряжается в светло-голубой цвет
Бордовый # 17 разрядов в светло-бордовый
Better Black # 44 разряды в светло-бордовый
Аквамарин # 29 разряжаются в светло-голубой
Авокадо # 33 разряжаются в ярко-желтый
Сиреневый # 19A разряжаются в серый
Robins Egg Blue # 80 разряжаются в светло-голубой
(Procion Dyes — краски с высокой разряжаемостью)
Ржаво-оранжевый # 8 переходит в светло-ржавый оранжевый
Ярко-оранжевый # 6 переходит в не совсем белый
Красный, # 9, # 10, # 10A, # 11A, # 12 разряжается до различной степени бежевого
Deep Purple # 18 переходит в бежевый
Ультрафиолетовый # 18A разряжается до серого
Кобальт-синий # 22 разряжается до серого
Церулеан-синий # 23 разряжается до почти белого
Navy # 24 разряжается в серый
Лесной зеленый # 31A разряжается в серый
Бронзовый # 37 разряжается в бежевый
Бордовый коричневый # 36 разрядов до розовато-бежевого
Ярко-розовый # 14A разрядов до не совсем белого
Малиновый # 65 разрядов до бежевого
Midnight Blue # 27 разрядов до серого
Темно-зеленого # 31 разрядов до светлого золота
Шоколадно-коричневый # 35A разрядов до не совсем белого
Ecru # 6A разряжается в крем
Персик # 7A разряжается в розоватый крем
Bubble Gum # 98 разряжается в белый цвет
Ice Blue # 61 разряжается в голубой
4 наиболее распространенных типа топлива и что о них следует знать
Подъезжайте почти к любому бензоколонке в Соединенных Штатах, и вы увидите три варианта топлива.Что это значит?
Большинство водителей выбирают самый дешевый вариант или топливо самого низкого качества; однако другие покупают самый дорогой или самый высокий сорт, потому что считают, что он лучше всего подходит для двигателя их автомобиля. Если вас смущают три кнопки, не подключайтесь по ошибке к дизельному насосу, потому что это тоже запутанная территория. Базовые знания о типах и марках топлива пригодятся любому водителю и помогут вам принять решения, которые улучшат работу вашего автомобиля. Ниже приведены типы топлива, доступные сегодня, их характеристики и способы их использования.
Типы топлива для автомобилей
1
Бензин
Бензин является наиболее распространенным автомобильным топливом и используется во всем мире для питания автомобилей, мотоциклов, скутеров, лодок, газонокосилок и другой техники. Это специальное ископаемое топливо, получаемое из нефти, отсюда и прозвище «бензин» в Великобритании. Также важно отметить, что углеводороды в бензине и углекислый газ при его производстве способствуют загрязнению и образованию смога. Несмотря на это, повсюду можно найти заправочные станции.
Газ обычно доступен с тремя октановыми числами или «градациями». Марки обозначаются октановым числом по исследовательскому методу (RON) и AKI определенной формулы. Наклейки или этикетки сообщат водителям, какой насос выпускает каждый класс. 87 AKI — обычно самый дешевый и самый дешевый вариант. Далее идет средний класс с 88-90 AKI. Наконец, бензин высшего или высшего сорта имеет октановое число 90-94 AKI.
Топливо разных марок горит по-разному. Чем меньше октановое число или чем ниже марка, тем быстрее и сильнее он горит под давлением.Внедорожники и спортивные автомобили лучше работают на плюс или премиум (более высокое октановое число), поскольку их двигатели производят большее сжатие топлива для лучшей управляемости. Но большинство автомобилей прекрасно работают с самым дешевым бензином. Вы не добьетесь большей экономии топлива, если выберете бензин плюс или премиум для автомобиля, который рекомендует обычный бензин.
Следующее видео дает вам представление о различных марках и их использовании:
2
Дизельное топливо
Дизельное топливо также производится из нефти, но его очищают другим способом, чем тот, который используется для создания бензина. Многие большие и промышленные грузовики используют дизельное топливо, а также грузовики-перегрузчики и сельскохозяйственное оборудование. Существует два типа дизельного топлива: один специально для автомобилей, а другой — для внедорожников.
Возрождение дизельных транспортных средств произошло в последние несколько лет из-за роста цен на все виды топлива, включая бензин и дизельное топливо. Автомобили с дизельным двигателем обычно имеют лучший расход топлива или топливную экономичность, чем автомобили с бензиновым двигателем. Кроме того, некоторые водители считают, что они получают лучшее соотношение цены и качества, даже если дизельное топливо стоит дороже.Volkswagen — известный производитель дизельных автомобилей. Следующее видео покажет разницу между бензиновыми и дизельными двигателями:
3
Биодизель
Дизельное топливо, которое создается с использованием растительных масел или животных жиров, называется биодизелем. Его можно приготовить из соевого масла, сала, водорослей и растительных масел. Некоторые изобретательные водители нашли способы переработать использованные кулинарные масла в биодизель, который используется в измененных автомобильных двигателях. Посмотрите следующее видео, чтобы узнать больше о биотопливе:
4
Этанол
Хотя этанол широко не используется в качестве общего автомобильного топлива, его добавляют в наш обычный бензин в качестве присадки.Многие производители автомобилей проектируют автомобили, которые могут работать на этаноле, поскольку это экономичное топливо, получаемое из возобновляемых источников, таких как кукуруза и сахарный тростник. Если вы ищете автомобиль, работающий на этаноле, существует несколько моделей автомобилей, которые могут работать на 100-процентном этаноле.
В наши дни большинство автомобилей работают на бензине, но популярность других автомобилей растет, особенно автомобили с батарейным питанием. Убедитесь, что вы покупаете правильный тип топлива для вашего автомобиля для максимальной производительности.
И, наконец, для тех новичков, которые все еще учатся качать бензин, будет полезно следующее руководство:
Прочтите и переведите текст
Некоторые правила безопасной практики и предотвращения поражения электрическим током.
Электричество может быть опасным и даже смертельным для тех, кто не понимает простых правил безопасности. Существует множество несчастных случаев со смертельным исходом, в которых участвует хорошо обученный персонал, который нарушает основные правила личной безопасности.
Токи выше 100 миллиампер или только одна десятая часть ампера смертельны.Рабочий, который контактировал с током выше 200 миллиампер, может дожить до следующего дня, если ему будет оказано быстрое лечение. Ток ниже 100 миллиампер может быть серьезным и болезненным. Безопасное правило: не подвергайте себя шоку.
Вот несколько правил, которые следует соблюдать, чтобы избежать поражения электрическим током.
1. Прежде чем приступить к работе с оборудованием, убедитесь в состоянии оборудования и возможных опасностях. Многие спортсмены убиты предположительно из незаряженного оружия; многие техники убиты предполагаемыми «мертвыми» цепями.
2. Никогда не полагайтесь на защитные устройства, такие как предохранители, реле и системы блокировки, чтобы защитить себя. Они могут не работать и не защищать, когда это больше всего необходимо.
3. Никогда не отсоединяйте заземляющий штырь трехпроводной входной вилки. Это исключает возможность заземления оборудования, что создает потенциальную опасность поражения электрическим током.
4. Не работайте на загроможденной скамейке. Неорганизованный беспорядок соединительных проводов, компонентов и инструментов приводит только к небрежному мышлению, коротким замыканиям, ударам и несчастным случаям.Выработайте привычки систематизированных и организованных процедур работы.
5. Не работайте на влажных полах. Ваше контактное сопротивление с землей существенно снижается. Работайте на резиновом коврике или на утепленном полу.
6. Не работайте в одиночку. Просто разумно иметь рядом кого-нибудь, кто отключит электричество, сделает искусственное дыхание и вызовет врача.
7. Никогда ни с кем не разговаривайте во время работы. Не позволяйте себе отвлекаться. Также ни с кем не разговаривайте, если он работает на опасном оборудовании.Не будь причиной аварии.
8. При работе с электрическими цепями всегда двигайтесь медленно. Резкие и быстрые движения приводят к случайным ударам и коротким замыканиям.
Словарь.
Нарушение правил
Личная безопасность
Быстрое лечение.
Система блокировки
Заземляющий контакт
Трехпроводная входная вилка
Работа на загроможденной скамейке
Соединительные провода
Искусственное дыхание
Отвлечься
Буйные и быстрые движения
5.Ответь на вопросы.
1. В каком случае электричество может быть опасным и фатальным?
2. Какие токи смертельны?
3. Почему рабочий не должен полагаться на предохранители, реле и системы блокировки?
4. Почему так важно не отсоединять заземляющий штырь трехпроводной входной вилки?
5. К чему приводит загроможденная скамья?
6. Почему электрику так необходимо работать на резиновом коврике?
7. Электрик должен работать один или в компании кого-нибудь?
8.Почему электрику важно избегать резких и быстрых движений?
6. Вам звонить:
а) процесс ухода за электрическими механизмами на борту судна?
б) действия, которые вы выполняете, когда хотите защитить себя?
в) инструменты, которые можно переносить из одного места в другое в руках?
г) люди, которые заботятся о любом типе оборудования?
д) вещи, которые вы надеваете на руки, когда хотите позволить себе прикоснуться к горячей линии?
е) вещи, которые вы надеваете на ноги, чтобы защитить себя от импульсного напряжения?
г) средства, обеспечивающие вашу индивидуальную защиту?
з) вещи, которые вы надеваете на лицо, чтобы защитить легкие и кожу?
7.Убедитесь, что вы правильно поняли значение текста:
1. Вызывают электротравматизм:
а) электробезопасность; б) переносной аксессуар; в) формальный инструктаж по безопасным методам работы.
2. Использование электроэнергии связано с:
а) возможные пожары; б) тепловое воздействие электрического тока; в) условия окружающей среды.
3. Нормальное состояние судового электрооборудования нарушается при:
а) вы не надеваете специальные рукавицы;
б) изоляция не выдерживает рабочего напряжения;
c) возникнут повреждения.
4. При нарушении нормального состояния бортового электрооборудования:
а) используются клипсы;
б) надеты защитные очки;
в) возникают дуговые и искровые разряды.
5. Основными средствами защиты являются те, которые:
а) защита от импульсного напряжения;
б) помогают выдерживать рабочее напряжение;
в) предназначены для индивидуальной защиты.
