24artstroy.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать микроскоп для паяльных работ

Некоторые специалисты считают, что для изготовления бытового микроскопа своими руками оптимально подходит именно USB-устройство, с помощью которого удаётся обеспечить требуемое фокусное расстояние.

Однако для реализации этого проекта необходимо будет провести определённую подготовительную работу, значительно упрощающую сборку прибора.

За основу самодельного микроскопа для пайки миниатюрных деталей и микросхем можно взять самую примитивную и дешёвую сетевую камеру типа «A4Tech», единственное требование к которой – это чтобы она имела исправную пиксельную матрицу.

При желании получить высокое качество изображения рекомендуется применять изделия более высокого качества.

Для того чтобы собрать микроскоп из веб-камеры для пайки мелких электронных изделий следует также побеспокоиться о приобретении ряда других элементов, обеспечивающих требуемую эффективность работы с устройством.

Это в первую очередь касается элементов подсветки обзорного поля, а также ряда других составляющих, взятых из старых разобранных механизмов.

Самодельный микроскоп собирается на основе пиксельной матрицы, входящей в состав оптики старой USB-камеры. Вместо имеющегося в ней встроенного держателя следует использовать выточенную на токарном станке бронзовую втулку, подогнанную под размеры применяемой сторонней оптики.

В качестве нового оптического элемента микроскопа для пайки может применяться соответствующая деталь от любого игрушечного прицела.

Для получения хорошего обзора площадки распайки и пайки деталей, потребуется набор осветительных элементов, в качестве которых могут использоваться бывшие в употреблении светодиоды. Их удобнее всего выпаять из любой ненужной ленты LED-подсветки (из остатков разбитой матрицы старого ноутбука, например).

Характеристики

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе инструмента:

  • Мощность. В случае с паяльниками для схем значение мощности не должно превышать 10 Вт. Данный параметр влияет на работоспособность и сохранность электрических элементов. Такой подход используется при монтаже схемы. Если же происходит удаление элементов с платы и их сохранность не имеет значения, то большое значение мощности облегчит процесс.

Важно! Мощные приборы могут использоваться только опытными радиолюбителями, которые способны точно и быстро производить работу, не вызывая перегрева элементов.

Работа с микросхемами разных типов

Для выпаивания радиоэлектронных компонентов с печатных плат необходимо, кроме паяльника, иметь флюс и припой. Нелишним будет и наличие жидкости, способной растворять флюсы, чтобы использовать её для отмывки плат после работы. Кроме того, необходимо подготовить несколько дополнительных инструментов:

  • Пинцеты с антистатическим покрытием — для съёма деталей планарного типа с платы. Покрытие обеспечивает защиту от выхода микросхемы из строя вследствие прохождения сквозь неё статических токов.
  • Оплётка — косичка из тонкой медной проволоки, позволяющая легко убирать припой с посадочных мест.
  • Отсос для припоя — пригодится для очистки отверстий под ножки детали от затёкшего металла.
  • Микроскоп или лупа — для осмотра посадочного места на предмет выдранных или повреждённых жалом (перебитых) дорожек печатных плат.

Стоит отметить, что микросхемы планарного типа, имеющие ножки по всему своему периметру, выпаиваются из платы с помощью паяльника очень непросто. Для таких деталей — например, звуковых или сетевых контроллеров материнских плат компьютеров, тактовых генераторов или мультиконтроллеров питания лучше применять паяльный фен.

Пайка сквозных микросхем

Здесь всё довольно просто — смазываем флюсом выглядывающие с другой стороны платы ножки детали, разогреваем паяльник, набираем жалом немного припоя и начинаем водить жалом по ним. Сначала по одной стороне, потом по другой. Можно для удаления фиксирующего припоя пользоваться оплёткой или отсосом. Когда микросхема выпаяна, следует осмотреть отверстия под её контакты с помощью лупы или микроскопа на предмет вылетевших гильз, затёкшего внутрь припоя или повреждённого текстолита.

После этого, если обнаружены отверстия, залитые припоем, следует очистить их отсосом. Для этого иногда используют иглу от шприца с зашлифованным остриём, но такой метод нужно применять с осторожностью — можно повредить дорожки и межслойную структуру платы.

За очисткой отверстий следует установка детали обратно — той же, если диагностика показала её работоспособность, или аналога в случае её неисправности. Сделать это намного легче — нужно, соблюдая обозначенное на плате положение ключа (в основном это стрелка в углу или точное изображение детали с обозначенной выемкой) вставить ножки в отверстия и запаять. Для этого паяльник лудится, набирает на жало припой, дотрагивается им до каждой ножки. Силы диффузии и взаимного притяжения молекул расплавленного металла позволяют припою растечься равномерно почти самостоятельно. Если после остывания заметны микротрещины или «канавки», нанесение припоя придётся повторить.

Планарные микросхемы с двумя рядами ножек

Такие детали ещё можно выпаивать паяльником, особенно если выводов с каждой стороны три — четыре. Для этого следует подготовить все упомянутые инструменты и выполнить работу таким образом:

  • Нанести флюс на ножки микросхемы.
  • Разогреть паяльник, зачерпнуть им припой и прогреть ножки с одной стороны детали до смешивания металла.
  • Пинцетом поддеть и приподнять один край микросхемы.
  • Повторить операции с другим краем.

Запаивать назад нужно будет после снятия лишнего припоя с посадочных контактных мест на плате и выравнивания их. Для посадки достаточно припаять точно одну ножку, а потом провести паяльником с обеих сторон.

В данном девайсе для пайки есть функция записи фото и видео на microSD.

При подключении к компьютеру возможна синхронизация данных и вывод изображения платы, элементов на нём и микросхем на монитор компьютера.

С помощью кнопки MODE мы можем выбрать функцию ФОТО и ВИДЕО для дальнейшей работы с ними.

При нажатии на кнопку MENU мы можем попасть на настройки той или иной функции такие как фото и видео. То есть, при работе с функцией ФОТО мы можем поиграть с настройками как качество снимка фото, заметки даты на фотах и настройка времени просмотра сразу после снимка.

Читать еще:  Пайка алюминиевых трубок кондиционера

С функцией ВИДЕО настройки в основном те же самые как и на ФОТО.

Еще имеется настройка самого микроскопа, там можно увидеть такие как, настройка языка, языков там много, 16 языков (русский язык очень сильно кривой, если владеете английским, то советую на английском пользоваться) форматирование карты памяти, авто выключение, переустановка системы (сброс ПО), частота изображения, установка системной даты и времени, поворот изображении и версия ПО девайса.

Аккумулятор у MUSTOOL работает около 10-и часов непрерывной работы, хотя в интернете пишут хватает на 8 часов.

10 самых лучших монокулярных микроскопа с Алиэкспресс

В рейтинг вошли модели как для детей с базовой оптикой, так и цифровые или электронные микроскопы для прикладных работ. В первом случае производители часто комплектуют, казалось бы, игрушки наборами микропрепаратов и всевозможными аксессуарами. Для пайки электроприборов предпочтение чаще отдают электронным устройствам с более высокой точностью.

1. Микромед 100–900x

Модель, которая подойдёт для юного исследователя. Микроскоп с револьверным устройством оснащён тремя объективами с разной кратностью увеличения (от 100 до 900х). Хорошее освещение обеспечивают две батарейки A4, которые питают светодиодную лампу. Конструкция выполнена из металла, использовано минимум пластика. Но тот, что есть, высокого качества. Модель служит для изучения прозрачных и полупрозрачных объектов. Благодаря пластиковому кейсу, устройство удобно брать с собой в поездки. Производитель комплектует увеличительное устройство набором для опытов, в который входят:

  • инкубатор для артемии (морского рачка),
  • инструменты;
  • микропрепараты.
  • принцип работы — оптический;
  • кратность увеличения — от 100 до 900;
  • окуляр — моно;
  • фокусировка — грубая;
  • подсветка — лампа накаливания и зеркало.

Это отличный подарок для школьника начальных классов, который только начинает познавать мир. С ним легко справиться даже в отсутствие взрослых.

2. AIBOULLY Zoom-1600

Компактное увеличительное устройство, которое входит в перечень лучших портативных приборов. Оно подходит для студентов кафедры биологии, поскольку в наличии имеет целых три объектива. Чёткость изображения обеспечивает коэффициент кратности, равный 1500-3000х. Микроскоп легко регулировать, настраивая нужный уровень резкости. При необходимости оптику заменяют на электронные окуляры (в стандартную комплектацию не входят).

  • принцип работы — оптический;
  • кратность увеличения — 1500-3000х;
  • окуляр — моно;
  • подсветка — светодиодное освещение.

При сопряжении с цифровым устройством изображение будет выводиться на монитор гаджета (планшет, смартфон, ноутбук). В комплект поставки входят верхняя и нижняя подсветки, цветные светофильтры, ахроматические стеклянные объективы. Цена на торговой площадке AliExpress — в пределах 4500 руб. Прибор удобен в использовании. Его легко можно эксплуатировать интуитивно.

3. Bresser Erudit DLX 40–1000x

Прибор биологический, предназначен для исследований прозрачных образцов: тонких срезов тканей, капель жидкости. Использует иммерсионный метод. Чёткость и яркость картинки обеспечивает ахроматическая оптика. В комплекте идёт LED-подсветка с простой регулировкой, работающая от сети и расположенная непосредственно под предметным столиком.

  • принцип работы — оптический;
  • кратность увеличения — от 40 до 1000;
  • окуляр — моно;
  • фокусировка — грубая/точная;
  • подсветка — светодиодная.

Есть конденсатор, который даёт возможность отрегулировать интенсивность потока света, улучшая общее отображение. Комплектация обширна: она включает синий светофильтр, увеличивающий контрастность, четыре объектива с увеличением 4, 10, 40 и 100 крат. На предметный столик нанесена шкала для измерений и установлен препаратоводитель.

4. Celestron Labs CM1000C

На АлиЭкспресс представлен широкий выбор биологических микроскопов для школьников и студентов младших курсов. Среди них выделяется модель с регулируемой светодиодной подсветкой. У неё широкое поле обзора (10 и 25 крат), три ахроматических объектива (4, 10 и 40 крат), обеспечивающие увеличение в 40, 100, 250, 400 и 1000 раз. За настройку и быстрое изменение диапазона увеличения отвечает револьверная головка.

Прочный предметный столик выполнен из металла. На нём конструкторы предусмотрели два зажима для удобства эксплуатации прибора. У подсветки два источника питания. Она работает от сети, но в случае отсутствия электричества или розетки автономность работы обеспечивают батарейки АА. В штатную комплектацию входят 10 готовых микропрепаратов и набор «Питомец из юрского периода» для выращивания рачков и наблюдения за их развитием.

Выбор микропаяльника

При выборе микропаяльника руководствуются следующими критериями:

  • для пайки печатных плат и микросхем мощность МП вполне достаточна в диапазоне 5-11 Вт;
  • наличие комплекта сменных наконечников;
  • время нагрева жала;
  • эргономичность корпуса паяльника;
  • наличие регулятора напряжения в интервале 12-36 вольт.

Требования к паяльникам для радиодеталей:

  • время разогрева жала не должно занимать много времени;
  • наличие регулятора температуры паяльника для пайки микросхем;
  • экономное потребление электроэнергии;
  • наличие комплекта съёмных наконечников;
  • удобная форма ручки;
  • электробезопасность.

Прежде, чем принять решение о покупке той или иной модели микропаяльника, нужно изучить характеристики прибора. Приобретение инструмента, большая мощность которого не понадобится, приведёт к неэкономному расходованию электроэнергии.

Стоит изучить отзывы о конкретной модели в сети интернет. Также нужно выбрать комплект поставки, наиболее отвечающий запросам потребителя. Если есть знакомые и друзья, увлечённые радиоделом, то надо поинтересоваться их мнением о предстоящей покупке.

Разновидности оптических приборов

  • Цифровые, видеомикроскопы – могут стать бюджетным вариантом для начинающего мастера. Обладают относительно невысокими показателями функциональности и качества изображения. Удобны за счет компактности, выводят изображение на экран компьютера.
  • Бинокулярные – наиболее популярная категория приборов, обеспечивающих прямое объемное изображение.
  • Тринокулярные – более сложное оборудование, выводящее изображение по трем каналам сразу. Нечасто используется для ремонта электроники.
  • Автор
  • Сообщение
Читать еще:  Отсос олова при пайке

Постройка микроскопа для пайки

Здравствуйте!
Хочу сделать микроскоп для пайки. Предположительно USB. Взял оптику И22У-1(3.5/50мм) и И96У-3.5/50.
Также взял Гелиос 44М-4 на всякий случай. Но заранее изучив вопрос, предполагаю, что у него не лучшее разрешение для микроскопа.

Думаю, как реализовать. Хотелось бы качества на этапе матрицы. Есть легкий путь: взять вэб камеру 1.3 МегаПиксела, но мы легких путей не ищем).
Взял на барахолке модуль (матрица, зум, оптика) неизвестного изделия. Но предполагаю, что ничего путного из него не выйдет. Т.к. (опять же предполагаю) нужен процессор который будет этой матрицей управлять или какой то драйвер.
Я не говорю о шаговых моторах зума, фокуса. Я говорю о сигнале с матрицы. Если ли возможность его взять и направить по USB каналу?
Или хотя бы AV сигнал. Но с AV связываться бы не хотелось, так как нужен отдельный телевизор для этого. Хотя аналоговый сигнал он ведь качественнее, я так думаю)
В общем посоветуйте, как лучше в данной ситуации поступить?

Re: Постройка микроскопа для пайки

Re: Постройка микроскопа для пайки

На полностью открытой диафрагме этот, да и все прочие фотообъективы, обычно имеют посредственные характеристики.
Кроме основной возможности регулировки яркости картинки, уменьшение диафрагмы увеличивает глубину резко изображаемого пространства предметов. И, как правило, диафрагмирование до среднего значения диафрагмы значительно улучшает чёткость, деталировку изображения. Фотографы с таком случае говорят об оптическом, фотографическом или визуальном разрешении объектива или системы объектив + матрица (объектив + фотоплёнка). Для Гелиоса-44 с диапазоном диафрагм от 2 до 16 оптимальная по разрешению диафрагма находится в средине диапазона, это примерно 5,6. 8. Уменьшение диафрагмы до 11 и 16 увеличивает глубину резкости, но уменьшает разрешение, чёткость картинки. Это хорошо видно при съёмке удаленных объектов, пейзажей.

Сканируя и распознавая QR-код, попробуйте найти, что это за штука и для чего. Возможно, это объектив для видеокамеры; заметно, что зум и диафрагма управляется обычными двигателями постоянного тока. Повезет, если найдется спецификация видеоматрицы, распиновка контактов шлейфа (или даже самого видеочипа). Можно поискать схемы цифровых видеокамер, чтобы посмотреть, как в них аналоговый сигнал преобразуется для записи на карту памяти или для передачи на компьютер. Богатое место на спецификации и схемы: http://elektrotanya.com/ Еще рекомендую закинуть вопрос с фотографиями вашего видеомодуля на форум http://monitor.net.ru/forum/forum31.html
Мало шансов, но можно изучить путь покороче, попытаться скрестить ваш видеообъектив с платой видеозахвата вебкамеры, поискать как устроены веб-камеры . Там аналоговый сигнал матрицы преобразуется в одной «капельке» на плате.

PS:
уважаемый protel, спасибо за очень полезную ссылку на видео по сборке USB-микроскопа.

5 разных типов микроскопов и их применение

Как и многие другие технологические устройства, микроскопы имеют очень долгую историю. Самые ранние микроскопы содержали простое увеличительное стекло с малой мощностью (до 10 раз). Их использовали для наблюдения за маленькими насекомыми, такими как блохи.

Ранние версии оптических микроскопов были разработаны в конце 15 века. Хотя изобретатель неизвестен, за эти годы было сделано несколько заявлений. Использование микроскопов для исследования органических тканей появилось только в 1644 году.

Сегодня у нас есть микроскопы, которые могут обеспечить разрешение в 50 пикометров с увеличением до 50 миллионов раз, что достаточно для наблюдения ультраструктуры различных неорганических и биологических образцов.

Современные микроскопы можно классифицировать по-разному. Один из способов сгруппировать их — это способ их взаимодействия с образцами для создания изображений. Основываясь на том же факторе, мы перечислили 5 основных типов микроскопов и их использование.

1. Оптические микроскопы

Оптические микроскопы являются наиболее распространенными микроскопами, которые используют свет, чтобы пройти через образец для генерации изображений. Они могут иметь очень простую конструкцию, хотя сложные оптические микроскопы направлены на повышение разрешения и контрастности образца.

В дальнейшем их можно подразделить на два типа: простые и сложные микроскопы. Простой микроскоп использует одну линзу (например, увеличительное стекло) для увеличения, в то время как сложные микроскопы используют несколько линз для увеличения образца.

Они часто оснащены цифровой камерой, поэтому образец можно наблюдать с помощью компьютера. Это позволяет провести глубокий анализ микроскопического изображения.

Оптические микроскопы могут обеспечивать увеличение до 1250 раз с теоретическим пределом разрешения 0,250 микрометров. Тем не менее, развитие сверхразрешенной флуоресцентной микроскопии в последнее десятилетие привело оптическую микроскопию в наноразмерность.

Варианты оптического микроскопа

  1. Стереомикроскоп : предназначен для наблюдения образцов в 3D при небольшом увеличении.
  2. Сравнительный микроскоп : используется для исследования бок о бок образцов.
  3. Поляризационный микроскоп : используется в оптической минералогии и петрологии для выявления минералов и горных пород в тонких срезах.
  4. Двухфотонный микроскоп : позволяет получать изображения живых тканей глубиной до 1 мм.
  5. Инвертированный микроскоп : исследует образец снизу; обычно используется для металлографии и клеточных культур в жидкости.
  6. Эпифлуоресцентный микроскоп : разработан для анализа образцов, содержащих флуорофоры.

Применение

Основные оптические микроскопы часто встречаются в классах и дома. Сложные широко используются в фармацевтических исследованиях, микробиологии, микроэлектронике, нанофизике и минералогии.

Они часто используются для исследования тканей с целью изучения проявлений заболеваний. В клинической медицине исследование биопсии или хирургического образца относится к гистопатологии.

2. Электронные микроскопы

Электронный микроскоп использует пучок ускоренных электронов для получения изображения образца. Точно так же, как оптические микроскопы используют стеклянные линзы, электронные микроскопы используют фасонные магнитные поля для создания систем электронно-оптических линз.

Читать еще:  Самодельные бензиновые горелки для твердой пайки

Поскольку длина волны электрона может быть намного короче, чем у фотонов, электронные микроскопы имеют более высокую разрешающую способность и увеличение, чем обычные оптические микроскопы. Они могут выявить структуры объектов размером с пикометр.

Первый электронный микроскоп, который превысил разрешение, достигнутое с помощью оптического микроскопа, был разработан немецким физиком Эрнстом Руской в ​​1933 году. С тех пор были сделаны многочисленные улучшения для дальнейшего улучшения увеличения и разрешения микроскопа.

Современные электронные микроскопы способны увеличивать образцы до 2000000 раз, однако они все еще полагаются на прототип Руска (разработанный в 1931 году) и его связь между разрешением и длиной волны.

Электронные микроскопы имеют некоторые ограничения: они дороги в изготовлении, обслуживании и должны быть размещены в стабильных средах, таких как системы подавления магнитного поля. Также объекты должны просматриваться в вакууме.

Современный просвечивающий электронный микроскоп | Предоставлено: Дэвид Морган из Кембриджа, Великобритания.

Два основных типа электронного микроскопа

1. Просвечивающий электронный микроскоп: используется для наблюдения за тонкими образцами, через которые могут проходить электроны, создавая проекционное изображение. Он может захватывать мелкие детали размером с колонку атомов.

В этом случае образец обычно представляет собой очень тонкий срез (

Современный сканирующий зондовый микроскоп

Распространенные типы сканирующих зондовых микроскопов

А) Атомно-силовой микроскоп: имеет разрешение порядка долей нанометра, что позволяет получать изображения практически любого типа поверхности, включая стекло, полимеры и биологические образцы.

B) Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля: может достигать производительности пространственного разрешения сверх классического дифракционного предела. Он может быть использован для изучения всех проводящих, непроводящих и прозрачных образцов.

C) Сканирующие туннельные микроскопы: могут достигать бокового разрешения 0,1 нм и глубины 0,01 нм. Образцы могут быть отображены в экстремальных условиях, при температурах от почти абсолютного нуля до более 1000 ° C.

Кроме того, сканирующий туннельный микроскоп был первым микроскопом, который использовал квантовые концепции , которые проложили путь к развитию квантового микроскопа запутывания и фотоионизационного микроскопа.

Применение

Сканирующие зондовые микроскопы используются в широком спектре естественных наук, включая медицину, клеточную и молекулярную биологию, физику твердого тела, химию полимеров и полупроводниковую науку и технику.

Например, в молекулярной биологии этот метод микроскопии используется для анализа структуры и механических характеристик белковых комплексов и сборок. В клеточной биологии он используется для определения взаимодействия между определенными клетками и различения нормальных клеток и раковых клеток на основе твердости клеток.

В физике твердого тела он используется для изучения взаимодействия между соседними атомами и изменений в расположении атомов посредством атомных манипуляций.

4. Сканирующие акустические микроскопы

Сканирующий акустический микроскоп измеряет изменения акустического импеданса с помощью звуковых волн. Он в основном используется для неразрушающей оценки, анализа отказов и выявления дефектов в недрах материалов, в том числе обнаруженных в интегральных микросхемах.

Этот тип микроскопа был впервые разработан в 1974 году в микроволновой лаборатории Стэнфордского университета. С тех пор были сделаны многочисленные улучшения для повышения его точности и разрешения.

Микроскоп непосредственно фокусирует звук от датчика в маленькой точке на образце. Звук, падающий на объекты, либо поглощается, либо рассеивается под разными углами. Эти рассеянные импульсы, распространяющиеся в определенном направлении, дают полезную информацию об образце.

Разрешение образца изображения либо ограничено шириной звукового луча (зависит от частоты звука), либо физическим разрешением сканирования.

В отличие от обычных оптических микроскопов, которые позволяют наблюдать поверхность образца, акустические микроскопы фокусируются на определенной точке и получают изображения из более глубоких слоев. Кроме того, они обеспечивают более точные результаты и увеличивают объем данных, сохраняя при этом целостность образца.

Сканирующий акустический микроскоп Sonix HS 1000

Применение

Многие компании используют этот тип микроскопии в аналитических лабораториях для определения качества своих электронных компонентов. Производители также используют его для контроля качества, квалификации поставщиков, тестирования надежности продукции, а также для исследований и разработок.

В биологии эти микроскопы предоставляют полезные данные о физических силах, удерживающих структуры в определенных формах, таких как эластичность клеток и тканей. Это чрезвычайно полезно при изучении процесса подвижности клеток (способность организма самостоятельно передвигаться, используя метаболическую энергию).

5. Рентгеновский микроскоп

Рентгеновские микроскопы генерируют увеличенные изображения объектов, используя электромагнитное излучение в мягком луче. Они способны выдавать 3D-изображение компьютерной томографии относительно больших образцов с высоким разрешением.

Для идентификации рентгеновских лучей, проходящих через образец, используется детектор с зарядовой связью. Поскольку рентгеновские лучи легко проникают сквозь вещество, микроскопы этого типа могут отображать внутреннюю часть образцов, непрозрачных для видимого света.

Современные рентгеновские микроскопы позволяют наблюдать различные образцы, в том числе те, которые имеют низкий контраст поглощения и более плотный материал, например керамические композиты. Чтобы достичь этого, микроскоп изменяет длину волны рентгеновского излучения, что увеличивает контраст или проникновение.

Его разрешение лежит между оптической микроскопией и электронной микроскопией. В отличие от традиционных электронных микроскопов, рентгеновские микроскопы могут отображать толстые биологические материалы в их естественном состоянии.

Рентгеновский микроскоп ZEISS Xradia 510 Versa

Применение

Рентгеновская микроскопия оказалась чрезвычайно полезной в области медицины и материаловедения. Он был использован для анализа структуры различных тканей и образцов биопсии.

В области материаловедения рентгеновские микроскопы могут определять структуру кристалла вплоть до размещения отдельных атомов внутри его молекул. Он также обеспечивает неразрушающий, неинвазивный метод поиска дефектов в трех измерениях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector