В этой статье описывается, как создать цифровой микроскоп для сварочных работ с минимальными затратами (менее 70 долларов США). Это обеспечивает комфорт и качество работы, недоступные в промышленных решениях, даже по цене заказа. Высокая величина.
Чем полезен капитализм? -Почти все доступно и по любой цене. Но часто реальное качество и практичность сильно отличаются от рекламируемых. И эта маркетинговая "оптимизация" не обошла стороной цифровые микроскопы для сварочных работ — приборы хорошо выглядят и имеют интересные изображения на экране, но практичность очень плохая — разрешение и размер экрана маленькие, расстояние от объектива до платы минимальное, часто пайка Крепление железное, под него не подлезешь, доску нужно ставить на стол, заявлены какие-то непрактичные функции масштабирования и разрешения, и стоить такое чудо будет не 15 фунтов стерлингов, а более 50 долларов. Такая дискотека была не для меня, поэтому я решил, как всегда, перевезти и собрать все с нуля, минимизируя физические и финансовые затраты и максимизируя качество конечного продукта.
Начнем со списка необходимых компонентов.
Можно поставить ЖК-экран с удобной диагональю — 15 дюймов и более. Я купил 17-дюймовый ЖК-монитор (11 долларов) на местном блошином рынке. Это был самый доступный вариант в пределах моей досягаемости.
Модули камер с выходами VGA / DVI / HDMI — в зависимости от типа входа монитора. Я купил самый дешевый вариант на taobao, 2 мегапикселя, выход VGA, 30 долларов.
Советский объектив с фокусным расстоянием 40-60 мм. Можно использовать практически любой объектив, если стекло не совсем мертвое и диафрагма функционирует.
Переходник с крепления CS на M42 (или M39 в зависимости от модели объектива).
Также доступны макрокольца M42 или M39, в зависимости от выбранной модели объектива.
Громоздкий для использования в качестве основы. Я использовал старое шасси лабораторного твердомера, которое купил по весу в пункте приема металлолома для этого конкретного лома.
Рукав", на котором закреплена камера. Я использовал прямоугольную алюминиевую трубку с поперечным сечением 5х2 см и длиной около 1 метра.
Наклонный рычаг для поворота камеры, прикрепленный к "руке", к которой крепится сама камера.
Вероятно, у вас уже есть винты, гайки, кабели VGA, изолента и другие "мелочи жизни".
Вот несколько более подробная информация о некоторых компонентах.
Экран: во-первых, вы можете взять любой экран, даже кинетический (но он ужасно мерцает, проверено на практике). Однако есть две характеристики, на которые следует обратить внимание — форма экрана (нормальная или широкая) и угол обзора (чем лучше, тем лучше). Как правило, формат экрана зависит от типа камеры. Большинство устройств знают только соотношения 4:3 и 5:4, и поскольку анализ не может быть "широким", изображение растягивается. Поэтому, если приобретается устройство с "нормальным" выходом, необходимо приобрести и соответствующий экран. Однако существуют универсальные устройства, которые настраивают необходимый формат в зависимости от информации, получаемой с экрана. И второй, менее важный момент — угол обзора экрана. Мы не собираемся внедрять формы IPS/PLS/MVA по очевидным экономическим причинам, но постарайтесь не покупать очень старые экраны. Обычно имеется ужасный вертикальный угол, и темные детали частично сливаются с фоном. Если эстетика вас не беспокоит, или если у вас есть откидной экран с механической поддержкой, поворот на 180 градусов приведет к повороту изображения в камере. Изображение становится более "читаемым".
Камеры: не гонитесь за много мегапиксельным разрешением — есть 1-2 мегапиксельные финишные экраны. Если вы купите 5-мегапиксельный аппарат, улучшения изображения не произойдет, но шум увеличится, так как размер матки будет таким же, но размер пикселя будет меньше, поэтому шум увеличится. .
Блоки камер также можно разделить на два типа для прямой "посадки" микроскопов, объективов и т.д., с монтажными отверстиями (для крепления на типичные штативы или фотовинты) или без них. (Я точно такой же). В принципе, это не такая уж большая проблема. В моем конкретном случае дело ограничилось удалением четырех винтов, пирсингом руки и страховкой камеры, но я хочу предупредить вас.
Еще один важный момент — резьба, которой оснащен блок камеры. Большинство из них имеют типичную резьбу крепления C/CS, но могут быть и вариации. В моем случае камера имела резьбу 27 мм, но после уточнения продавец (бесплатно) добавил в посылку переходник C-mount.
Объективы: наиболее важными для нас являются фокусное расстояние и диафрагма. Наиболее распространенные советские фотообъективы имеют фокусное расстояние 50-60 мм. С ними, если отодвинуть камеру примерно на 60 см от объекта наблюдения, можно комфортно работать с SMD-компонентом стандартного размера 0805, а с 0402 и 0201 это возможно, но сложно. Детализация хорошая, но встречаются ошибки. Контрольная сварка Этого анализа недостаточно. Поэтому при фокусном расстоянии 50 мм подходят все типы Гелиоса, Веги, Юпитера и Индустара. Я приобрел Industar 50-3 по самой доступной цене — 5 долларов в хорошем состоянии. Нет смысла гнаться за светосилой. В любом случае вам нужно открыть диафрагму до f8-11, поэтому и "Индустар50-3", и "ZK50 / 1.5" дают одинаковое изображение, но в сравнении с "Индустаром", который в наши дни стоит в десять раз дороже. Как правило, можно приобрести зум-объективы типа Вега-11, И50У и И90У, но без фокусировочных катушек, и вам придется настраивать фокус, регулируя высоту крепления. На практике это неудобно, но вам придется покупать фокусирующие катушки по цене от $20. При необходимости для изменения положения зума может быть предоставлен зум-объектив. Однако такие объективы дороги и громоздки и имеют еще один недостаток. При изменении зума меняется точка фокусировки, что делает невозможной настройку фокуса. Использование кинематографического объектива — это то, что нужно. Использование зума не приводит к потере фокуса, но благодаря всем этим объективам для VDSLR цена выходит за все разумные пределы. Единственный доступный (но редко популярный) вариант — это если вы найдете объектив "Метеор 5-1" с резьбой M42. К сожалению, я его не продаю. Только для моего, специальные крепления и адаптеры вы можете сделать, но это довольно сложная работа.
Если вам нужно большее увеличение, чем стандартный 50-мм объектив, стоит рассмотреть объективы 85 мм и 135 мм. Они могут комфортно работать в размерах 0402 и 0201 соответственно. К сожалению, фокусное расстояние 85 мм из советских объективов представлено только быстрыми и дорогими Гелиос 40-2, Юпитер-9 и МС Волна-9, но объектив И90У с фокусным расстоянием 75 мм также доступен. Однако кольцо фокусного расстояния отсутствует. Если требуется еще более длинный зум, стоит выбрать 135 мм. Советская (и несоветская) оптика с таким фокусным расстоянием достаточно широко представлена на вторичном рынке и имеет вполне разумные цены. В принципе, даже обычный объектив 50-60 мм может обеспечить увеличение, необходимое для сварки 0402 и 0201, но для этого требуется два или три макрокольца вместо одного, а расстояние между камерой и объектом значительно уменьшается — с 60 см до 20-15 см, что делает работу менее комфортной .
Об адаптере ничего особенного сказать нельзя. Главное — приспособить камеру к одной стороне, а объектив — к другой. Я начинаю сборку микроскопа с покупки объектива, затем подбираю к нему все остальное. Я использовал самодельный адаптер. Я купил их на блошином рынке вместе с объективами. Конечно, если для вас важен внешний вид, я бы рекомендовал покупать заводской вариант.
Макрокольца — довольно распространенные предметы, продаются в наборах по три штуки и стоят около 5 долларов США. Назначение этих колец — позволить объективу фокусироваться на близко расположенных объектах. В зависимости от выбранной вами модели объектива и высоты крепления вам может понадобиться разное количество колец. В моем случае было достаточно одного. Я могу дать вам "совет": если вы не уверены в том, что ищете, вы всегда можете обратиться за помощью к M39 Macro. По неизвестной причине макрокольца M39 стоят в два раза дороже, чем макрокольца M42. Поэтому вы можете приобрести набор колец M42 и присоединить к ним объективы M39 через адаптер M39-M42. Обычно это стоит около 1 доллара США.
Вес и прочность подставки имеют решающее значение для качества изображения. Хлипкие основания приведут к тому, что изображения будут плавать и шататься, поэтому, если нет возможности приобрести подходящее основание, рекомендуется использовать кирпичи или бетонные блоки.
Аналогичные требования применяются к металлическим трубам. С одной стороны, они должны быть достаточно жесткими, чтобы не прогибаться под весом камеры, а с другой стороны, они должны быть достаточно легкими, чтобы не разрушаться под ее весом. При необходимости можно установить трубный противовес. Моя подставка весит около 20 фунтов, поэтому она мне не понадобилась.
Я использовал штатив, чтобы закрепить камеру на руке. Можно использовать кусок металла нужной формы. Эстетисты могут использовать штативную шаровую головку или "волшебную руку".
Вот, в принципе, и все. Освещение немного уникально. Мое рабочее место освещается сверху стандартной светодиодной панелью 60х60 см мощностью 40 Вт, но со светодиодами с Ra>97 и цветовой температурой 5500 К. Свет очень слабый, без затенения. Поскольку затенение очень низкое и свет попадает на плату, отраженный свет также очень прямой, и ошибки пайки видны сразу. Однако этот подход имеет свои недостатки. Например, лазерную маркировку компонентов нелегко заметить, так как для контраста требуется боковая подсветка. Однако при боковом освещении могут появляться тени, что затрудняет проверку качества склеивания. В целом, решение принимать вам, но в 99% случаев верхний рассеянный свет подходит для всех областей применения. Как это выглядит на практике, вы можете увидеть на видео (начиная с 0:49). Видео было снято специально так, чтобы казалось, что вы смотрите на него с головы. Рабочая область и изображение отображаются на экране.