Фото тир с двумя мишенями
Если предыдущую конструкцию можно назвать фототиром наоборот, поскольку свет находится в мишени, а фотодатчик — в пистолете, то предлагаемая конструкция — самый настоящий фототир . В нем в мишени расположен фотодатчик, а стрельба ведется из пистолета световыми "пулями". В то же время фототир не просто фиксирует попадание, но и содержит две мишени, каждую из которых нужно поразите П ричем очередность поражения мишеней индицируется сигнальными лампами, вспыхивающими под мишенями. Если удалось попасть в "десятки" обеих мишеней, зажигается сигнальная лампа над мишенями, извещающая о выполнении задания. Кто быстрее справится с ним, того можно считать самым метким стрелком.
Каждая мишень представляет собой фотореле, собранное на трех транзисторах, — в первой мишени это транзисторы VT2 —VT4. Четвертый транзистор (VT1) используется как фотодатчик. Попадающий на него свет от пистолета вызывает изменение сопротивления участка коллектор-эмиттер, а значит увеличение падения напряжения на подстроенном резисторе R7. Транзисторы VT2 — VT4, образующие составной транзистор, открываются. Электромагнитное реле К 1 срабатывает и контактами К1.1 самоблокируется
Но этому предшествует, конечно, включение фототира выключателем SA1. Сразу же загорается лампа HL1, расположенная под первой мишенью. При попадании же в "десятку" мишени (в ней установлен фотодатчик VT1) и срабатывании реле К 1 лампа выключается. Одновременно контактами К 1 .2 подается питание на вторую мишень, и вспыхивает лампа HL2, установленная под ней.
Когда удастся точно направить световую пулю на фотодатчик VT5, сработает реле К 2 и контактами К2.1 заблокируется. Одновременно вместо лампы HL2 загорится HL3 и известит о выполнении задания.
Чтобы привести устройство в первоначальное положение, нужно выключить питание выключателем SA1, а затем вновь подать его. При этом питание будет подано лишь на первое фотореле, о чем засвидетельствует лампа HL1.
Подстроечным резистором (R1 или R2) устанавливают нужную чувствительность фотореле. Чем меньше сопротивление введенной части резистора, тем при большей освещенности датчика сработает фотореле. Иначе говоря, дальность стрельбы будет меньше.
Диоды VD1 — VD4 — элементы термостабилизации . При изменении температуры окружающей среды изменяется их сопротивление, чем компенсируются изменения режима работы транзисторов.
Кроме указанных на схеме, могут быть использованы транзисторы МП26Б, любые из серий МП20 и МП21, а также другие германиевые транзисторы структуры р-п-р со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50, возможно меньшим обратным током коллектора и максимально допустимым током коллектора в режиме переключения (это касается транзисторов VT4, VT8) — не менее 100 мА. Диоды — любые из серии Д226, подстроечные резисторы — СПЗ-16 или другие малогабаритные, лампы — МН 3, 5-0, 28 (на напряжение 3, 5В и ток 0, 28 А), но подойдут лампы с меньшим потребляемым током, например 0, 14 А (МН 3, 5-0, 14). Реле могут быть любого типа, срабатывающие при напряжении 3. . .3, 5В и возможно меньшем токе. Реле К 1 должно быть с группой переключающих и группой замыкающих контактов, а К2 — только с группой переключающих контактов. Подойдут, например, реле РЭСЭ, паспорт РС 4 .524.214, РС4.524.219. В крайнем случае можно применить реле с большим напряжением срабатывания — до 10В , но у них придется открыть кожух и отгибанием пружины подобрать нужное напряжение срабатывания. Делать это нужно осторожно, контролируя с помощью приборов изменение напряжения и тока срабатывания. Для этих целей, конечно, понадобится источник питания с регулируемым выходным напряжением либо набор гальванических элементов и батарея 3336 (такая же батарея используется для питания каждого фотореле).
Для фотодатчика подбирают транзистор с возможно большим коэффициентом передачи тока. У транзистора удаляют колпачок, предварительно спилив ободок корпуса или осторожно обломав его кусочками, а затем осторожно покрывают (с помощью кисточки №2 или №3) бесцветным лаком кристалл германия, чтобы защитить его от пыли и грязи.
Фотодатчик нужно проверить, подключив к выводам эмиттера и коллектора омметр. Плюс омметра (у авометра Ц20, например, общее гнездо) должен соединяться с эмиттером транзистора. При освещении фотодатчика будет изменяться его сопротивление, причем тем больше, чем больше коэффициент передачи выбранного для датчика транзистора. Фотодатчик крепят клеем БФ-2 в отверстии передней стенки корпуса, просверленном в "десятке" нарисованной мишени. Чтобы избежать засветки фотодатчика от посторонних источников, снаружи к десятке прикрепляют трубку из черной фотобумаги диаметром 10 и длиной 10... 15 мм.
Клеем можно прикрепить к стенке корпуса и сигнальные лампы, но снаружи их желательно прикрыть цветными прозрачными колпачками. На передней стенке крепят также выключатель питания SA1. Большинство же оставшихся деталей монтируют на плате из изоляционного материала, которую укрепляют внутри корпуса. Там же размещают и батареи питания — их крепят металлическими скобками к дну корпуса. Чтобы можно было периодически проверять работу автоматики и заменять батареи, заднюю стенку корпуса делают съемной.
Как уже было сказано ранее, для стрельбы по мишеням нужны световые "пули" — короткие, но достаточно яркие вспышки света. Их получают в пистолете с помощью несложного устройства, показанного на рис. 96. В исходном состоянии кнопочный переключатель SB1 находится в показанном на схеме положении. Конденсатор С 1 заряжен до напряжения источника питания GB3. При нажатии на курок пистолета, т.е. на кнопку переключателя, конденсатор отключается от резистора R3 и подключается к лампе HL4, рассчитанной на напряжение 3, 5 В. Поскольку конденсатор заряжен до напряжения 9 В , вспышка получается яркая. Но продолжительность вспышки небольшая, и нить лампы не успевает разгореться до температуры, при которой она сгорела бы.
Когда курок отпускают, конденсатор вновь подключается к резистору R3, и сравнительно быстро — в течение 1 с — заряжается от источника питания. Резистор ограничивает ток зарядки, который может быть сравнительно высок, и увеличивает срок службы маломощного источника питания.
Оксидный конденсатор С1 — типа ЭГЦ, но подойдут конденсаторы К50-3, К50-ЗБ или К50-6 (последний — на номинальное напряжение 10 или 1;5 В). Лампа — МН 3, 5-0, 28 либо МН 2, 5-0, 3, резистор — МЛТ-0, 5, кнопочный переключатель — малогабаритный, KMI-1, батарея питания — "Крона". Эти детали размещают в пистолете, как показано на рис. 97. Конденсатор 5 устанавливают так, будто он служит продолжением дула 2. В дуле размещают лампу 3 с рефлектором 4 и двояковыпуклой линзой 1, например, от объектива старого фотоаппарата или фотоувеличителя. Размеры дула зависят от диаметра линзы и ее фокусного расстояния. Укрепляют линзу так, чтобы на стене на расстоянии 5...6 м проецировалась нить накала лампы (для этого, конечно, временно подключают к лампе батарею напряжением 4, 5В , чтобы лампа не перегорела). Батарею питания 8 размещают в ручке пистолета, а кнопочный переключатель 7 между дулом и ручкой. Перед кнопкой переключателя располагают курок 6, но можно обойтись и без него, нажимая пальцем непосредственно на кнопку переключателя.
Налаживание фототира сводится к установке подстроечными резисторами нужной чувствительности фотореле. Налаживают каждую мишень поочередно. Начинают с первой мишени. Движок подстроечного резистора R1 устанавливают в нижнее (по схеме) положение и, подав выключателем СА 1 питание, "стреляют" из пистолета с близкого (0, 5... 1 м) расстояния так, чтобы пуля ярко осветила фотодатчик. Если реле К 1 срабатывает и лампа HL1 гаснет — все в порядке. Увеличивая расстояние между пистолетом и мишенью, определяют наибольшую дальность стрельбы. Плавно перемещая движок подстроечного резистора и проверяя каждый раз расстояние, с которого удается поразить мишень, добиваются наибольшей дальности стрельбы.
Максимальную чувствительность фотореле можно попытаться установить иначе. В цепь обмотки реле включают миллиамперметр. При затемненном датчике и установленном в нижнее (по схеме) положение движке подстроечного резистора замечают ток коллектора составного транзистора, иначе говоря, ток через обмотку реле. Затем на некотором расстоянии от фотодатчика устанавливают, скажем, карманный фонарь и направляют на фотодатчик луч света. Стрелка миллиамперметра должна зарегистрировать увеличение тока. Перемещением движка подстроечного резистора нужно добиться наибольшего отклонения стрелки миллиамперметра. Чтобы реле во время настройки не срабатывало, фонарь периодически, по мере увеличения тока, отодвигают от мишени.
Выключив фонарь или затемнив фотодатчик, отмечают уменьшение тока и определяют разницу в показаниях прибора. Чувствительность фотореле будет тем выше (при неизменном расстоянии между фонарем и мишенью), чем больше разность токов при затемненном и освещенном фотодатчике.
Конечно, в зависимости от наружной освещенности начальное сопротивление фотодатчика может быть таким, что при нижнем положении движка подстроечного резистора ток через обмотку реле будет значительным даже без дополнительной подсветки фотодатчика. Это не опасно, хотя и нежелательно из-за повышенного расхода энергии батареи. Уменьшить этот ток можно, конечно, перемещением движка резистора вверх (по схеме), но получить большую дальность стрельбы в этом случае не удастся.
Аналогично проверяют и налаживают вторую мишень, но параллельно контактам К 1 .2 подпаивают выключатель и подают им питание либо временно замыкают контакты проволочной перемычкой.
Если какая-нибудь мишень будет работать ненадежно или не удастся добиться хорошей чувствительности фотореле, можно рекомендовать подключить вывод коллектора транзистора фотодатчика не к коллектору составного транзистора, а непосредственно к минусовому выводу источника питания. В этом случае в момент попадания световой пули на фотодатчик напряжение на нем будет оставаться неизменным.