В этом материале речь пойдет о приборах ночного видения нулевого поколения. Что именно представляют собой эти приборы? Приборами ночного видения нулевого поколения называются простейшие виды семьи этих приборов, которые имеют активную подсветку. Эти приборы работают в ближнем инфракрасном диапазоне. Следует отметить, что в этом же диапазоне работают пульты от телевизоров и бытовой техники.
Закончим на этом вводную часть и приступим к сборке прибора, однако перед этим предлагаем просмотреть видеоролик
Что нам понадобится:
- старая веб камера;
- 4 инфракрасных светодиода;
- 4 резистора по 50 ом;
- кусок пластика;
В самом начале следует уточнить особенности некоторых материалов. Инфракрасные светодиоды можно снять со старых пультов. Автор не советует использовать больше четырех светодиодов. А пластик, который мы будем использовать при сборке, должен просвечиваться инфракрасными лучами, но не просвечиваться обычным светом. Лучшим вариантом будет засвеченная фотопленка. При ее отсутствии можно просто подключить камеру и смотреть через разные куски пластика. По словам автора, отлично подходят мягкие черные папки фирмы Эрих Краузер. Приступим.
Первым делом разбираем нашу веб камеру и откручиваем с нее объектив.
Далее смотрим, где именно в камеры находится фильтр. Иногда необходимый нам фильтр находится в держателе объектива и бывает установлен внутри. То есть для того, чтобы его снять нужно открутить два винта на обратной стороне, снять держатель снять или просто разломать фильтр и вкрутить держатель обратно. У автора фильтр установлен в объективе.
Для этого он просто поднимает верхнее стопорное кольцо и вытаскивает сам световой фильтр. Этот фильтр пропускает только видимую часть света и блокирует инфракрасные лучи, что не приемлемо, если мы желаем использовать именно инфракрасное излучение.
Теперь вместо старого светофильтра нам нужно поставит наш новый и собрать веб камеру обратно.
У каждого светодиода есть два выхода. Нам нужно соединить их минусы.
Теперь к каждому плюсу нам нужно подключить по резистору.
Свободные концы резисторов соединяем между собой.
Каждое физическое тело способно отражать или излучать инфракрасные лучи (ИК). Именно эта особенность взята во главу угла конструкторами приборов ночного видения. В основе их действия - это так называемый внутренний фотоэффект. Когда инфракрасное изображение проецируется куда-либо, тогда электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) делается иной на смежном электролюминисцентном слое (4), и в данном случае имеет место распределение потенциалов, которое, в свою очередь, соответствует распределению яркости картинки на фотографическом проводнике. Для того, чтобы этот процесс имел место быть, требуется к прозрачным электродам, находящимся по краям, обеспечить переменное напряжение электрического тока величиной 250-300 Вольт при частоте 400-3000 герц, а сила тока не должна превышать при этом 10 мА.
Как сделать прибор ночного видения самому.
Давайте начнем! Для того, чтобы сконструировать прибор ночного видения самому, нужно взять химические элементы из кабинета химии в школе или в химлаборатории отдельно взятого завода или фабрики. Они понадобятся для его изготовления.
Перво-наперво мы берем две маленькие пластины из стекла, а также химическое соединение Sn Cl2 (олова хлорид)., серебро (Ag), ZnS (цинка сульфид кристаллический) и Cu (медь). Стёклышки нужно прогреть примерно 4 часа в растворе из скрной кислоты H2SO4 и калия дихромата К2Сг2О7, а затем тщательно высушить их. Затем нужно взять чашечку - лучше сделанную из фарфора, налить туда. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее олова хлорид SnCl2 и поставить её в электрическую печку. Над этой печью нужно надистанции не более 7-10 сантиметров прикрепить куда-нибудь стеклышки. Далее Вам придется накрыть фарфоровую чашку пластинкой из металла. Включите электрическую печку.
Едва печка нагреется примерно до 400-480˚, Вам придется взять оттуда пластину из металла. Убедитесь, что на ней образовалось чрезвычайно тонкое токопроводящее покрытие. Тогда нужно снова включить печь и положить стекла на стол и дать им совсем остыть. Нужно будет проверить тестером это самое покрытие. Далее нужно будет нанести на какую-нибудь из этих пластинок фотополупроводник. Чтобы осуществить это, надо изготовить одинаковое количество трехпроцентного раствора тиокарбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Эти растворы нужно влить в сосуд из стекла. Используя пинцет, суньте в раствор стеклянную пластинку, удерживая её в вертикальном положении. До этого нужно нанести на сторону, которая не покрыта токопроводящим покрытием, лак. Оденьте резиновые перчатки, осторожно влейте в сосуд с пластинками концентрированный щелочной раствор до самого верху. Бережно и осторожно размешайте получившееся стеклянной палкой, при этом стараясь не задевать пластины. Спустя 10 минут пластинку надо будет осторожно вынуть и вымыть потоком дистиллированной воды. Далее нужно все это высушить. Включайте печку и пклвдите в чистую чашечку из фарфора серебро (Ag). Повторите описанный нами процесс при температуре 900˚. Нанесите покрытие на пластину с фотополупроводником. При этом нужно будет добиться того, чтобы там получилась зеркальная пленка. Чтобы изготовить люминофор, надо приготовить чистые кристаллики ацетата цинка ZnS. Следует отметить, что при наличии примесей яркость свечения значительно упадет или вовсе исчезнет. Подготовьте печку. В фарфоровую чашку положите Cu. Её кристаллики меди и кристаллы ацетата цинка ZnS должны быть как можно меньше по размеру. Пропорция должна быть соблюдена такая: ZnS - 100%, медь - 10 %. В печке должна произойти циркуляция паров меди и их прохождение сквозь промежутки между кристалликами. Полученные кристаллы не размалывайте ни под каким предлогом! У Вас получится тогда порошок без цвета. Смешайте лак с кристалликами. Лака возьмите как можно меньше. Вылейте смесь на пластинку со слоем из серебра и подождите, пока она не растечется полностью и не образуется ровная поверхность. Сверху на лак положите вторую пластинку токопроводящего покрытия и слегка зажмите её. Когда все засохнет, получившийся прибор ночного видения необходимо загерметизировать. После всех этих манипуляций, нанеся токопроводящее покрытие, припаяйте проводки в качестве выводов по краям пластинок.
Сборка прибора ночного видения
Осталось лишь собрать генератор высокого напряжения и положить это все в один и тот же корпус. Форма его произвольна, но мы рекомендуем ту, что предложена большинством разработчиков приборов ночного видения (на рисунке). Объектив в нем можно взять от любого фотографического аппарата, но лучше всего именно короткофокусный (скажем, от фотоаппарата "Смена-8М" или "ФЭД". В качестве окуляра может выступить любая двояковыпуклая линза. Когда Вы все это соберете воедино, то нужно проверить все соединения на прочность и правильность соединения. Когда Вы включите Ваш новый прибор ночного видения, то обязательно услышите тонкий писк. Это пищит трансформатор. Не увидев в никакого изображения, не расстраиваетесь - Вы можете изменить уровень подаваемого напряжения или частоту генератора.Установите максимальную чувствительность.
Приятного Вам наблюдения!
- пластины из стекла;
- фотографический проводник;
- слой серебра (Ag);
- электролюминофор;
- фотообъектив или линза.
Резистором R2 изменяется частота генератора.
Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:
- Обмотка I содержит 2000 - 2500 витков, провода - 0,05 - 0,1 мм;
- Обмотка II содержит 60 витков;
- Обмотка III - 26 витков, провода - 0,3 мм.
Человеческое зрение – удивительная вещь. Глаза называют зеркалом души и могучим орудием, которым нас наделила природа. Вот чего нам действительно не дано, так это видеть в темноте, в отличие от технических устройств, именуемых ПНВ или приборы ночного видения.
Еще недавно мы слышали о них, как о спецсредствах для военных, которые используют их для скрытого наблюдения и ведения боевых действий в темноте. Возможности таких устройств применяются и в современных обычных камерах. При этом одни из них способны различать предметы в инфракрасном спектре, а другие нет. Сегодня мы покажем, как сделать прибор ночного видения из обычного цифрового фотоаппарата. Итак, приступим!
Принцип работы и ресурсы для самодельного ПНВ
За основу нашего ПНВ взят цифровой фотоаппарат, прозванный в народе «мыльницей». Электронная начинка сохраняется, поскольку через ЖК экран он способен передавать изображение в режиме реального времени. Изменив фильтрацию объектива и повысив у фотоаппарата чувствительность к ИК-диапазону, а также снабдив корпус камеры инфракрасной подсветкой, открываем новые возможности цифровой камеры, способной улавливать объекты в ближнем инфракрасном диапазоне. Также подобное устройство может быть использовано и как тепловизор, различая нагреты предметы, например, оставленный без присмотра утюг, электроплиту или чайник.Материалы:
- Цифровой фотоаппарат;
- Кнопка – выключатель;
- Батарея пальчиковая АА на 1,5 В – 2 шт;
- Проводая, изолента.
- Паяльник;
- Отвертка со сменными насадками;
- Малярный нож;
- Пистолет для горячего клея;
- Пинцет.
Изготавливаем прибор ночного видения (ПНВ)
Для данного эксперимента автор приобрел рабочий цифровой фотоаппарат Samsung S1030. Это обычная мыльница с чувствительностью 50 - 1600 ISO, максимальным разрешением 3648 x 2736, оснащенная ЖК экраном 2.70 дюйма на задней панели.Демонтируем инфракрасный фильтр
Раскручиваем все видимые винты со стороны задней крышки фотоаппарата. Это несложно сделать отверткой, проследив, чтобы ничто не мешало ее демонтажу. Сделать это нужно максимально аккуратно, не повредив пластиковых затворов и клипс, а также не выдернув шлейфы электронной начинки.
Отмыкаем ЖК-экран, бережно снимая его с рамки держателя, которую затем также демонтируем. Шлейфы от ЖК экрана и управления фотоаппаратом освобождаем из разъемов. Плата управления выводом информации должна освободить переднюю крышку, которую теперь можно отстегнуть от устройства.
Проводку, ведущую к микрофону, необходимо убрать, или отсоединить этот элемент полностью. Получив доступ к высоковольтному конденсатору для вспышки, его нужно обязательно обесточить резистором, вольтметром, тестером или лампочкой, замкнув накоротко его контакты.
Отпаяв контакты питания, снимаем плату управления фотоаппаратом, оставляя лишь объектив и матрицу. Именно к ней нам и нужно подобраться.
Отвинчиваем плату матрицы со светочувствительным сенсором, фиксирующим изображение. В данной модели инфракрасный фильтр представляет собой небольшое съемное стекло, накрытое полимерной рамкой. Его снимаем аккуратно пинцетом, не повредив поверхность сенсора.
Чтобы сохранить способность аппарата к автофокусировке, необходимо компенсировать отсутствие фильтра аналогичным по размеру прозрачным материалом. Автор приспособил его из защитной пленки для своего смартфона.
Монтируем в обратном порядке плату управления, переднюю крышку и ЖК-экран с рамкой под него. Не забываем подключить к разъемам отключенные шлейфы. Подключив панель управления на задней крышке, проверяем работоспособность фотоаппарата.
Монтируем светодиодную подсветку
На платах охлаждающих радиаторов размещаем светодиоды и отводящие контакты. Подключаем модуль понижения напряжения к аккумуляторам, и настраиваем его на необходимые параметры.
Светодиоды промазываем теплопроводной пастой для передачи тепла на панель радиаторов, а затем припаиваем к контактам.
Наш самодельный ПНВ можно считать готовым. Дальность такого прибора будет напрямую зависеть от светочувствительности сенсора фотоаппарата, а также мощности ИК-светодиодов. Конечно она будет далека от той, что предлагают настоящие ПНВ, но для небольших расстояний то что нужно.
Качество обычных фотографий после изъятия ИК фильтра будет не корректным, а цвета на фото смешанными и не соответствующими действительным. Однако для истинной ИК фотографии такой вариант самый подходящий!
В этой статье вы узнаете как своими руками сделать настоящий прибор ночного видения с монитором. Этот самодельный прибор обладает достаточно не плохими характеристиками и обязательно пригодится в хозяйстве, ну я собрать его сможет практический каждый!
Для изготовления прибора понадобится:
- 3D очки с линзами
- Автомобильный монитор хорошего качества с небольшой диагональю.
- Аккумуляторные батареи от видеокамеры, типа Samsung 4 шт. по 3,5 В.
- Две видеокамеры, одна из которых имеет очень хорошую чувствительность для работы ночью
- Две ИК подсветки
Видео самоделки вы можете посмотреть в конце статьи!
Вот так выглядит монитор, который нам необходим для самоделки:
Две камеры, одна для ближнего обзора, а вторая для дальнего.
ИК подсветка, приобретённая на алиэкспресс, представляет из себя круглую плату с отверстием по центру и два ряда ИК диодов. Ссылку на них я оставил в начале статьи. Кстати можно приобрести подсветку в каркасе, а потом её разобрать, если подходящую не получится найти. Эти платы будут прикреплены на очки, как показано на фото ниже.
Монитор будет вмонтирован в очки следующим образом:
Изготовление прибора ночного видения ПНВ
Предварительно проверяем, как работает оборудование. К монитору подключаю маленькую видеокамеру, подаю 12 В – все нормально. Монитор показывает изображение передаваемое камерой
Монитор, с которого снята ножка подставки, устанавливаю в 3D очки. Перегородку, лишнюю начинку и линзы убираю. На 3D принтере распечатала удлинитель для корпуса очков, чтобы глазам было комфортно смотреть на монитор. Поверхность удлинителя получилась не совсем ровной из-за скорости печати принтера, однако это особого значения не имеет.
В корпусе очков прожгла дырки и закрепила всю конструкцию пластиковыми стяжками. Для надежности зафиксировала клеем «Секунда».
Имевшиеся на корпусе очков крепления аккуратно срезала и перенесла на крышку, чтобы та могла открываться и не проваливаться вниз. Шарниры на крышке я тоже закрепила стяжками. Также вкрутила маленький винтик для придания дополнительной прочности конструкции и возможности, открутив его, попасть внутрь устройства для ремонта или замены деталей.
На лицевой стороне прибора закрепляю маленькую видеокамеру между двумя светодиодными подсветками. Камеру побольше фиксирую сверху с помощью распечатанных на 3D принтере креплений, в которые закручиваю маленькие шурупы. Все держится надежно.
Для светодиодной подсветки также распечатала на 3D принтере крепления такой формы, чтобы боковые перегородки прикрывали камеру и не позволяли ее слепить светодиодам.
Фронтальная камера и светодиодная подсветка посажены на клей. Провода от светодиодов закреплены стяжками и проведены в корпус через просверленное отверстие. На корпус установила кнопки управления (включения/выключения и переключения на дальнюю или ближнюю камеру), к ним подключила провода. На корпусе я еще разместила джойстик, который отвечает за настройки дальней камеры.
В качестве источника питания я использовала 4 аккумулятора от видеокамер Samsung каждый на 3,5 В.
Аккумуляторы зафиксированы скотчем в единый блок, провода от них сходятся в разъеме. На разъеме указано, где какой провод, а также плюс и минус. К прибору аккумулятор подключается с помощью самодельного штекера, в котором последовательно спаянные провода зафиксированы клеем и скотчем. Штекер подключается к разъему аккумулятора, вилка – к прибору ночного видения.
С подзарядкой аккумуляторов пока есть определенные проблемы. Сначала в течение часа заряжается первый аккумулятор в блоке, затем переставляется зарядное устройство и заряжается следующий. Над этой проблемой еще, надо думать.
Первая камера ближнего действия:
Ночью протестировала прибор. Если ближняя камера изображение хорошего качества не дает, то дальняя отлично справляется со своей задачей. Хорошо видны дома, проезжающий транспорт, люди. И в лесу прекрасно можно будет рассмотреть и зайца, и волка, и нашу сову. Собственно, за совами я и собираюсь наблюдать.
Камера дальнего видения:
Похожее
Лежит способность каждого физического тела отражать ИК. Это действие возможно благодаря внутреннему фотоэффекту, который появляется при определенных условиях.
Зная эту особенность, можно изготовить прибор ночного видения своими руками. Для этого следует запастись определенными химическими элементами.
Как сделать прибор ночного видения в домашних условиях?
Нужно взять две небольшие стеклянные пластинки, а также соединение Sn Cl2, серебро, ZnS и медь. В растворе серной кислоты и дихромата необходимо прогреть стеклышки около четырех часов. После этого их следует хорошенько высушить.
Затем в фарфоровую чашку нужно положить хлорид олова и поставить в Над ней на расстоянии 10 сантиметров необходимо прикрепить стеклышки, а емкость накрыть металлической пластиной и включить нагревательный прибор.
Как только печь прогреется до 450 градусов, нужно взять пластинку и убедиться, что на ней образовалось токопроводящее тонкое покрытие. Стекла следует положить охлаждаться на стол.
Продолжаем создавать прибор ночного видения своими руками. Далее нужно на одну из пластин нанести фотополупроводник. Для этого понадобится определенный раствор. Изготовить его можно следующим образом: взять трехпроцентный тиокарбомид и шестипроцентный ацетат свинца. Данные растворы следует поместить в стеклянный сосуд. Используя пинцет, необходимо окунуть в смесь стеклянную пластину, удерживая ее вертикально. Но, прежде чем это сделать, нужно на сторону, не покрытую токопроводящим покрытием, нанести лак. Далее, надев следует влить емкость с пластинками раствор щелочи до самого верху и аккуратно размешать стеклянной палочной содержимое сосуда. При этом желательно не касаться стеклышка. По истечении 10 минут пластину необходимо вынуть и промыть в дистиллированной воде.
Чтобы дальше создавать прибор ночного видения своими руками, нужно хорошенько просушить стеклышки. Для этого, включив печь, необходимо в чистую фарфоровую чашку поместить Ag (серебро) и повторить вышеописанный процесс, но уже при 900- градусной температуре. После этого на пластину с полупроводником следует нанести покрытие таким образом, чтобы образовалась зеркальная пленка.
Готовим люминофор. Опять нужно включить печь и в фарфоровую чашу поместить медь и ацетат цинка в пропорции 10* 100. Очень важно, чтобы кристаллики элементов были как можно мельче.
Под действием тепла произойдет циркуляция паров меди, которые затем будут способны проникнуть в промежутки между кристаллами цинка. Полученное вещество ни в коем случае не следует разламывать. В итоге должен образоваться белый порошок. Далее необходимо смешать лак с кристалликами, вылить раствор на пластину (на слой серебра) и подождать, пока смесь равномерно растечется, образуя ровную поверхность. Затем на лак следует положить вторую пластинку с токопроводящим покрытием. Когда все подсохнет, практический готовый прибор ночного видения своими руками нужно загерметизировать. После этого необходимо нанести токопроводящее покрытие и припаять по краям пластин проводки для выводов.
Как сделать прибор ночного видения? Сборка
Осталось приобрести генератор и поместить все составляющие в один корпус. Его форма может быть произвольной.
Объектив для прибора можно позаимствовать из любого фотоаппарата, но лучше воспользоваться короткофокусным (их можно обнаружить в аппаратах «Смена-8М» и «ФЭД»). Для окуляра подойдет любая линза, но обязательно двояковыпуклая.
Собрав все воедино, необходимо проверить на прочность все соединения. При включении прибора должен быть слышен тонкий писк. Также необходимо отрегулировать уровень напряжения, частоту генератора и чувствительность.