Первый вопрос который обязан возникнуть у каждого байкера: – а нафига? Действительно, зачем изобретать велосипед, если есть готовый штатный датчик хола? Рассмотрим некоторые плюсы и минусы обоих, так как вижу это я.
Датчик хола (ДХ) – стандартное заводское изделие, устанавливаемое на автомобили с бесконтактной системой зажигания (БСЗ). Относительно компактное изделие, устанавливается (крепится) на мотоцикл без проблем, работает исправно и не требует обслуживания. И все бы ничего, но…
При установке ДХ на мотоцикл наверное практически все сталкивались с проблемой магнитных полей генератора и изоляции от них датчика. Дело в том, что в автомобиле ДХ как правило устанавливается в трамблере или на распредвале, вдали от сильных магнитных полей. В мотоцикле же мы вынуждены ставить датчик на генератор и потом героически бороться с магнитными полями, ведь принцип работы ДХ – разрыв пластиной «модулятором» магнитного потока внутри датчика. И ведь успешно боремся. Меняем полярность щеток, ставим широкий экран-площадку в основание, вытачиваем центральный болт и штору модулятора из материалов с узкой петлей гистерезиса, периодически все размагничиваем и т.д. Только вот холостые все равно хуже чем у оптики L
И самое главное, что как говориться решило его дальнейшую судьбу (в моих глазах), это слабое здоровье датчика хола. Достаточно снять колпачок со свечи или клемму с аккумулятора при работающем двигателе, и все! ДХ с большой вероятностью скончался. Вот и я, отъездив сезон на ДХ без поломок, в последствии «убил» два датчика за 15 минут! И все из-за залипшей щетки генератора!!! Напряжение генератора кратковременно повышалось, и датчики благополучно горели. Вот такая борода. Естессно я обиделся и пошел изобретать оптику, так как Orion давно себе (и не только) поставил и всячески советовал.
Оптический датчик (Опт.) состоит из светодиода (он светит), фототранзистора (он открывается и проводит через себя ток при попадании на него света) и схемы согласования. Не бойтесь слова «схема», она простая, вместе справимся. Принцип работы оптического датчика похож на работу ДХ, с тем отличием, что шторка разрывает не магнитный, а световой поток в датчике, где светодиод и фототранзистор стоят напротив, а шторка проходит между ними. Поэтому он не подвержен влиянию магнитных полей (модулятор хоть из бумаги), да и спалить его намного сложнее (не стоит задаваться целью, я когда-то шарик подшипника сломал нечаянно, прям как в том анекдоте).
Теперь о том, где этот датчик взять и куда прикрутить. Я нашел себе оптодатчик в старом пятидюймовом дисководе, правда пришлось раскурочить три, пока нашел подходящий, да и крепить его не совсем удобно, так что будем собирать на чем-нибудь более доступном. Как многие догадались самостоятельно, оптические датчики есть в обычных компьютерных мышках, найти которую не представляет проблемы. Так что более детально остановимся на самой конструкции датчика, как его смастерить, чтоб было надежно, удобно и просто. Правда сразу должен оговориться, именно эту концепцию я еще на практике не испытал (зато испытал много других), так что есть шанс успеть раньше меня J . Давайте сначала поговорим о конструкции устройства, а потом подробнее разберем его электрическую схему, думаю так будет понятнее.
Конструктивно оптический датчик (давайте в дальнейшем называть этим словом не сам датчик, а все устройство) состоит из печатной платы с вытравленными дорожками, на которую напаяны, приклеены и прикручены разные детальки. К сожалению (или к счастью) мышиный датчик не имеет корпуса, так что придется собрать удобный «домик» для светодиода и фототранзистора.
Снизу и сверху две платы из фольгированного стеклотекстолита, между ними изолятор. Детали на нижней плате изображены условно. В каждой плате, в месте установки оптики, просверлены отверстия для формирования правильного светового потока (оптическая щель) чтоб на фототранзистор не попадал посторонний (солнечный в т.ч.) свет. Все детали необходимо склеить эпоксидкой или другим клеем, платы с изолятором я решил скрепить заклепками, хотя можно винтами «в потай» или еще как. На фототранзистор и светодиод желательно капнуть по капле эпоксидки, чтоб лучше держались, только не залейте оптическую часть. Фототранзистор лучше поставить сверху, чтоб на него солнце не светило. Детали на плате я решил крепить SMD-монтажом, это когда дорожки находятся со стороны деталей и детали паяются не в отверстия, а на площадки фольги. Хотя можно и обычным способом (в отверстия), только позаботьтесь, чтоб дорожки и пайка не замыкали на массу. Об изготовлении печатных плат методом травления информации в интернете много, кто не знает – найдет. Я рисую плату на компьютере в зеркальном виде, потом печатаю на лазерном принтере и утюгом перевожу на стеклотекстолит. После чего обвожу дорожки нитролаком и травлю в 30% азотной кислоте. После промывки и зачистки мелкой наждачкой можно паять детали. Дорожки желательно облудить, а готовую собранную плату после проверки на работоспособность залить лаком или эпоксидкой, чтоб зафиксировать детали и защитить от влаги. Вибрация на мотоцикле будь здоров, и плохо закрепленные детали часто ломаются. Устанавливать датчик я решил на стандартную юпитеровскую площадку контактов зажигания, «отломав» с нее контакты и все лишнее. Юпитеровскую площадку взял, потому что хочу поставить пару датчиков и симметричный модулятор, чтоб иметь горячий резерв. Точнее это все у меня уже стоит, только немного другой конструкции. «Немного другая» конструкция меня не совсем устраивает, поэтому буду переделывать на эту.
Теперь давайте разжуем схему. Вот она.
Работает датчик, подавая минус питания (массу) на вход коммутатора (6-я ножка, зеленый провод). При исчезновении минуса на входе коммутатора он прерывает ток катушки и в свече проскакивает искра. Наша схема работает с инверсией, т.е. когда модулятор прерывает световой поток датчика – на входе коммутатора высокий уровень, а когда датчик засвечен – низкий (масса). Поэтому модулятор тоже нужно делать с инверсией, я сделал симметричный, по 90 градусов щель и сектор. Вот такой.
Итак, на датчик приходит питание (+12v и масса) с коммутатора, 5 и 3 ножка соответственно. Напряжение питания через килоомный резистор (он ограничивает ток) поступает на светодиод и он светится. Правда светит он инфракрасным светом, глазами этого не видно. Когда свет светодиода попадает на фототранзистор, последний открывается и его сопротивление резко уменьшается. Допустим сейчас фототранзистор освещен, т.е. открыт, вместе с резистором в цепи питания они создают делитель напряжения, на которых (по закону Ома) падает напряжение пропорциональное их сопротивлению, в сумме составляющее напряжение питания (12v). Поскольку фототранзистор открыт и его сопротивление (Омы) намного меньше сопротивления резистора, то почти все напряжение питания будет падать на резисторе (63К) и на базе выходного транзистора (КТ3102) будет низкий потенциал относительно эмиттера (масса), значит выходной транзистор будет закрыт. Когда же модулятор перекроет световой поток датчика, фототранзистор закроется и его сопротивление будет уже сотни килом, так что большая часть напряжения источника будет падать на нем. Соответственно на входе (базе) выходного транзистора будет высокий потенциал и он откроется. Что нам собственно и нужно.
Светодиод на выходе транзистора стоит для контроля работы схемы и упрощения регулировки зажигания, резистор в его цепи питания ограничивает его ток. Светодиод загорается когда открывается выходной транзистор. Вот и вся премудрость.
Теперь о деталях. Все резисторы малогабаритные, чем меньше – тем лучше. Светодиод (контрольный) лучше тоже взять поменьше, я взял 2мм от какого-то зарядного для мобилы. Ток управления коммутатора 20мА поэтому транзистор можно использовать любой маломощный, я пробовал ставить MOSFET, но в последствии остановился на КТ3102, он меньше и стоит дешевле. Правильно собранная схема в настройке не нуждается. Проверить работоспособность схемы можно подав на нее питание и проведя отверткой или любым непрозрачным предметом между светодиодом и фототранзистором. При перекрытии светового потока контрольный светодиод должен гаснуть.
Вот печатная плата для SMD монтажа, возможно, некоторые размеры придется «подрегулировать». Вот наверное и все. Удачной Вам сборки и попутного ветра.”