Як зробити мікроскоп для паяльних робіт Саморобний мікроскоп Мікроскоп із цифровика своїми силами

Завжди любив біологію, але ніколи не було в мене мікроскопа, і ось вирішив обзавестися, щоб помилуватися мікросвітом разом з підростаючим поколінням, ну і можливо відзняти основний чіп приставки 3DO між справою.

Вибирати сам оптичний прилад довго не довелося, вибір упав на мікроскоп Альтамі 104, це вітчизняний мікроскоп, моя модель з 2000 кратним збільшенням (більше оптика не дає, щоб там не писали - це цифрова туфта). Ціна його дуже невисока, мені він обійшовся 12800 рублів (травень 2015). Не знаю як імпортні аналоги, в порівнянні з ним, але я задоволений як слон =) Сумніваюся, що можна зробити прилад скільки краще за ці гроші. Замовляв у виробника, оскільки так і швидше і дешевше і, напевно, надійніше: http://www.altami.ru.

Мікроскоп Альтамі 104

Для тих хто теж не знайшов як відрегулювати світлове поле мікроскопа, підказую: зніміть окуляр (якщо поспішили його начепити), діафрагму на мінімум і виставте конденсатор регулювальними болтами так, щоб пляма була по центру, потім ці гвинти більше не чіпайте.

Пляма по якому регулювати

Очевидно дивитися в мікроскоп (тим більше в монокулярний) важко і хочеться все виводити прямо на монітор. Однак камера для мікроскопа можна порівняти з ціною самого мікроскопа. І я вирішив її поки що не брати, а спробувати зробити самому. Про що я зараз і розповім у всіх деталях =)

Окрім мікроскопа вам знадобиться веб-камера, бажано з гарною матрицею, я використовував Logitech C270 (свого часу по 700 р. брав кілька штук, спеціальна камера для мікроскопа з аналогічною роздільною здатністю коштує 9000 р.). Дуже зручна тим, що фокус цієї камери регулюється механічно, хоча, напевно, і в інших це теж можливо - просто не розбирав, не знаю.

Веб-камера Logitech C270

Ще вам знадобиться викрутка, пробка від пластикової пляшки, пара дрібних шурупів (міліметрів п'ять довжиною), а так само бажано мати під рукою клейовий пістолет (Glue Gun), пару стяжок і бур на зразок, як у зубних лікарів =) Отже приступимо!

Насамперед, потрібно зменшити вагу камери, тому потрібно зняти кріпильну частину камери. Висмикуємо торцеві декоративні заглушки з поворотного механізму і викручуємо шуруп, потім видавлюємо вал і камера стає немов пушинка.

Розбір кріпильного механізму

Далі необхідно зняти передню панель камери, щоб дістатися до налаштування фокусу. Для цього треба зняти декоративну панельку, а потім викрутити пару гвинтиків і зняти основну пластикову панель, за якою знаходиться нехитра начинка.

Розтин камери

Тепер нам потрібна насадка на окуляр, і її роль зіграє звичайна пробка від пластикової пляшки! Вона ідеально підходить по діаметру і всередині у неї є наголос, щоб впритул до оптики не притискатися - краще не придумаєш, потрібно лише зрізати різьблення і просвердлити дірку радіусом 3 плюс мінус міліметра. Я для цього використовував дриль з гнучким підведенням, як насадку використовував маленький бур. Якщо у вас у господарстві цього немає, візьміть звичайний ніж і акуратно зріжте різьблення, а отвір зробіть звичайним свердлом, ну чи ще як проколупайте. Шматочки пластику можна обпалити вогнем, щоб не бовталися, потім необхідно вирівняти верх пробки, наприклад, каменем.

Підготовка пробки

Насадіть готову пробку на окуляр і притуліть камеру з одягненою основною панеллю, якщо потрібно відрегулювати фокус (не поспішаючи, потихеньку, якомога точніше). А ще, заклейте світлодіод у камері, наприклад, ізолентою, щоб не світити куди не треба.

Далі необхідно прикрутити основну панель камери до пробки, для цього я використовував шурупи, можна на клей напевно посадити, але потрібно точно виставити камеру, тому шурупи краще, спочатку виставити один, може не з першого разу. Приміряти, можна підлаштувати щодо першого шурупа і потім зафіксувати другим. Якщо нахил не оптимальний, вставити розпорочки зі шматочків пластику, або чогось, що є під руками. Потім виконати генеральну примірку.

Кріплення панелі до пробки

Тепер залишилося зафіксувати результат, для цього можна скористатися клейовим пістолетом. Тут же рекомендую підклеїти стяжку або інший гнучкий шматочок пластику в якості фіксаторів, це необхідно для того, щоб зафіксувати окуляр, щоб зображення у вас не крутилося, за проводом веб-камери, можна навіть кілька таких стяжок, ну або ще як придумаєте. Пролити довкола клеєм і дати застигнути.

Готова цифрова насадка

Тепер встановимо все це на окуляр мікроскопа, притягнемо затягнемо стяжкою фіксатор до труби окуляра і насолоджуємось мікросвітом! Весь процес займає трохи більше години, статтю довше писав.

Мікроскоп у зборі

В цілому повинен сказати, що спеціальна насадка краще, оскільки вона не намагається адаптуватися до освітлення, що при деяких параметрах роботи мікроскопа призводить до автонастроювального брязкоту в зображенні, можливо це регулюється в веб-камерах, ще не розбирався. Та й відкалібровано все точно на заводських насадках, без жодних гвинтиків. Але для любителів результат дуже навіть нічого, правда препарат робив поспіхом на старому склі брудними руками - тому стільки сміття на картинці =)

Якась бактерія на клітинах цибулі

Мене як користувача Windows 7, після ХР чекав неприємний сюрприз - у 7-ці прибрали веб-камери з "мого комп'ютера", тобто. штатних засобів глянути на результат немає, тому не обійшлося без попрограмувати =) Розпакуйте у будь-яке місце та запустіть екзешник.

Пропонуємо створити в домашніх умовах електронний ЮСБ-мікроскоп середньої роздільної здатності для підключення до комп'ютера по кабелю USB. Можливо, у вас є необхідні деталі для виконання цього проекту, інакше вам доведеться їх купити.



Необхідні деталі для збирання своїми руками саморобного мікроскопа:

  • Один білий світлодіод.
  • Провід перетином 0,05 мм2.
  • Термозбіжна трубка або ізоляційна стрічка.
  • Клейовий пістолет (або будь-який інший відповідний клей).

Крок 1: Модифікуємо пристрій


Кишеньковий мікроскоп має вбудовану лампу розжарювання для підсвічування, яка живиться від двох батарей AAA 1,5 В. Вийміть лампу та батареї з корпусу і встановіть один білий світлодіод, простягнувши від нього дроти всередині корпусу нагору мікроскопа.

Для ізоляції контактів використовуйте термозбіжну трубку або ізоленту.

Перевірте роботу світлодіода за допомогою батарейки та позначте, який провід є анодом, а який катодом.

На платі камери є маленький, але страшенно яскравий помаранчевий світлодіод. Обережно видаліть його і підпаяйте на місце проводу від білого світлодіода. Світлодіод знаходиться під програмним керуванням, USB забезпечуватиме живлення камери та світлодіода. Переконайтеся, що дроти не мають натягу.

Не шкодуйте термоклею для приклеювання білого світлодіода всередині корпусу. Розташуйте світлодіод таким чином, щоб він висвітлював те місце, куди спрямований об'єктив.

Крок 2: Знімаємо пластиковий корпус із камери

Можете не знімати корпус, але краще його все ж таки видалити.

Під блискучим логотипом на корпусі є один-єдиний гвинтик, що фіксує.

Крок 3: Складаємо


Зберіть корпус.

Видаліть маленьке гумове кільце з окуляра та вставте камеру в окуляр.

Нанесіть трохи клею навколо з'єднання лінзи камери та окуляра мікроскопа.

Крок 4: Робимо основу



Готовий USB-мікроскоп є досить легким, тому його потрібно закріпити у вертикальному положенні. Приклейте кілька неодимових магнітів знизу мікроскопа. Потім виготовте дерев'яну основу із приклеєною до нього металевою пластиною невеликого розміру.

Ідея полягає в тому, що примагнічений до металевої пластини мікроскоп, може вільно ковзати по ній при пересуванні його рукою і залишається нерухомим, якщо до нього не торкатися.

Крок 5: Робимо мікрофотографії


Вище представлено кілька фотографій, зроблених цим мікроскопом. Ви можете побачити, як мікроскоп збільшує різні предмети.

Подивіться, як збільшується частина ядра пам'яті від старого комп'ютера CDC-6600.

На лівому фото зображена сама плата, а на правому – крупний план тороїдів та дротяної сітки, що становлять осередки пам'яті.

Так як камера має роздільну здатність 2-мегапікселя, вона має досить гарну якість зображення. Об'єктив камери ZEISS має електромеханічний корпус та за допомогою програмного забезпечення пристосовується до фокусної відстані, яку ми з вами створили для нього.

Найпростіший електронний цифровий мікроскоп можна зробити своїми руками використовуючи старий телефон з камерою, хоча все ж таки краще використовувати смартофон (у нашому випадку iphone) і екран більше і камера краще.

Загальна збільшувальна здатність мікроскопа може становити до 375 разів залежно від кількості та класу лінз, що використовуються.
До речі, самі лінзи при виготовленні мікроскопи ми взяли зі старої лазерної указки, але якщо у вас такої немає, то їх можна купити дешево в будь-якому китайському інтернет магазині.

Собівартість саморобного мікроскопа не перевищує 300 рублів, якщо брати до уваги вартість матеріалів:

Матеріали для виготовлення

Повний список необхідних матеріалів для проекту:



Виготовлення

1) Розбирання лазерної указки та вилучення лінзи.


Для цього використовуємо найдешевшу указку, тому не купуйте для цього дорогих моделей. Загалом знадобиться 2 лінзи. (Цей крок можна пропустити, якщо ви купите в магазині саму лінзу).

Для розбирання указки відкручуємо задню кришку та виймаємо батарейки. Всі начинки витягаємо за допомогою простого олівця з гумкою. Лінза знаходиться в об'єктиві, і щоб дістати її, необхідно відкрутити шматок маленького чорного пластику.





Сама лінза складається з тонкого напівпрозорого скла, товщиною близько 1 мм, можете прикласти її до камери телефону, щоб поекспериментувати зі збільшеною фотографією, зробити якісний фото дуже важко, тому вирішив виготовити для мікроскопа фіксатор стійку.



2) Виготовлення основи корпусу.
Вхід пішов шматок фанери розмірами 7 х 7 см, в якому свердлимо 3 отвори для стійок (болтів) Місця свердління отворів показані на фотографії мітками.






3) Підготовка оргскла та лінз.
Вирізаємо з оргскла 2 шматки розмірами: 7 х 7 см і 3 х 7 см. На першому шматку оргскла свердлимо 3 дірки за шаблоном фанери, це буде верхня частина корпусу. На 2 шматку свердлимо 2 дірки за шаблоном фанери, це буде проміжна полиця мікроскопа.
При свердлінні оргскла не тисніть сильно.



Тепер потрібно просвердлити отвори в оргсклі для лінзи та об'єктива, для цього потрібно свердло D = D об'єктива або трохи менше. Фінішне припасування отвору робимо за допомогою круглих напилків або рашпилів.
Лінзи необхідно вбудувати в просвердлений отвір в обидва скла.

4) Складання корпусу.
Коли всі деталі мікроскопа готові, можна приступити і до самої збирання, але до цього залишився ще один момент:
- необхідно знизу подати джерело світла, для цього в нижній частині корпусу просвердлив отвір для монтажу невеликого діодного світильника.



Приступаємо до остаточного збирання. Закручуємо болти щільно до основи.
Проміжна стійка мікроскопа з 2 лінзою повинна поміщатися вгору і вниз, щоб можна було регулювати розмір збільшення оптикою.




Для цього на 2 болти закручуємо гайки баранчика, 2 шайби і монтуємо скло з вклеєною лінзою розміром 3*7 см.


Потім встановлюємо верхню кришку, тут використовуємо звичайні гайки, але ставимо їх і зверху і знизу.



Вітаю, Вас ви щойно зробили дешевий цифровий мікроскоп, ось кілька фотозроблених за допомогою нього.




Відео інструкція з виготовлення та демонстрація роботи

(на англійській мові)


У зв'язку з божевільними темпами розвитку радіотехніки та електроніки у бік мініатюризації, все частіше при ремонті апаратури доводиться мати справу з SMD радіокомпонентами, які без збільшення часом навіть розглянути неможливо, не кажучи вже про акуратний монтаж і демонтаж.

Отже, життя змусило пошукати в інтернеті прилад типу мікроскопа, який можна було б виготовити своїми руками. Вибір упав на USB-мікроскопи, саморобок яких пропонується дуже багато, але вони не можуть бути використані для паяння, т.к. мають дуже маленьку фокусну відстань.

Я вирішив поекспериментувати з оптикою та зробити USB-мікроскоп, який би задовольняв мої вимоги.

Ось його фото:


Конструкція вийшла досить складною, тому докладно описувати кожен крок виготовлення немає сенсу, т.к. це дуже захаращує статтю. Опишу основні вузли та покрокове їх виготовлення.

Отже, «не розтікаючись думкою по дереву», почнемо:
1. Я взяв найдешевшу веб-камеру A4Tech, чесно скажу, мені її просто подарували через фігову якість зображення, на що мені було глибоко наплювати, аби була справною. Звичайно, якби я взяв якіснішу і, природно, дорогу веб-камеру мікроскоп вийшов би з найкращою якістю зображення, але я, як Самодєлкін, дію за правилом – «За відсутністю покоївки, «люблять» двірника», та й до того а якість зображення мого USB-мікроскопа для паяння мене влаштувало.




Нову оптику я взяв із якогось дитячого оптичного прицілу.



Щоб кріпити оптику в бронзовій втулці, я просвердлив у ній (втулці) два отвори ø 1,5 мм і нарізав різьблення М2.


В отримані отвори з різьбленням ввернув болтики М2, на кінці яких приклеїв намистинки для зручності відкручування та закручування, щоб змінювати положення оптики щодо піксельної матриці з метою збільшення або зменшення фокусної відстані мого USB-мікроскопа.




Далі я задумався про підсвічування.
Звичайно, можна було зробити світлодіодне підсвічування, наприклад, з газової запальнички з ліхтариком, яка коштує копійки, або ще з чогось з автономним живленням, але я вирішив не захаращувати конструкцію і використовувати живлення веб-камери, що подається USB кабелем від комп'ютера .

Для живлення майбутнього підсвічування, з USB кабелю, яким з'єднується веб-камера з комп'ютером, я вивів два дроти з міні-роз'ємом (тато) - +5v, від червоного проводу USB кабелю і -5v, від чорного проводу.



Щоб мінімізувати конструкцію підсвічування, я вирішив використовувати LED-світлодіоди, які випаяли зі стрічки LED-підсвічування від розбитої матриці ноутбука, благо, така стрічка у мене давно лежала в «загашнику».


Виготовивши за допомогою ножиць, відповідного свердла і напилка кільце потрібного розміру з двостороннього фольгованого склотекстоліту і, вирізавши з одного боку кільця доріжки для паяння LED-світлодіодів і гасять SMD-резисторів номіналом 150 ом, (у розрив плюсового проводу живлення кожного світлоді ) спаяв наше підсвічування. Для підключення живлення з внутрішньої сторони кільця припаяло міні-роз'єм (мама).



Щоб з'єднати підсвічування з об'єктивом я застосував (не використовується для кріплення стекол об'єктива) круглу гайку з різьбленням, яку припаяв до внутрішньої сторони кільця підсвічування (ось для чого я взяв саме двосторонній склотекстоліт).


Отже, електронно-оптична частина USB-мікроскоп готова.



Тепер необхідно подумати про рухомий механізм для точного налаштування різкості, рухомому штативі, підставі та робочому столику.
Загалом, залишилося придумати та створити механічну частину нашої саморобки.

Поїхали…

2. Як рухливий механізм для точного настроювання різкості я вирішив взяти застарілий механізм для читання дискет (у народі його називали «флоппривід»).
Для тих, хто не застав це «диво техніки», виглядає він ось так:




Коротше, після повного розбирання цього механізму, я взяв ту частину, яка відповідала за рух головки, що зчитує, і, після механічного доопрацювання (обрізання, спилювання і обробки напилком) вийшло ось що:




Для переміщення головки у флопповоді використовувався мікродвигун, який я розібрав і взяв із нього тільки вал, закріпивши його назад на рухомий механізм. Для зручності обертання валу, на його кінець, який був усередині корпусу двигуна, я вдягнув ролик від скроллера старої комп'ютерної мишки.

Все вийшло, як я хотів, рух механізму був плавним та точним (без люфтів). Хід механізму становив 17 мм, що ідеально для точного настроювання різкості мікроскопа за будь-якої фокусної відстані оптики.

За допомогою двох болтів М2 я закріпив електронно-оптичну частину USB-мікроскопа на рухомий механізм для точного настроювання різкості.




Створення рухомого штатива у мене не викликало особливих труднощів.

3. З часів СРСР у мене в сараї валявся збільшувач УПА-63М, деталі якого я вирішив використати. Для стійки штатива я взяв таку готову штангу з кріпленням, яка була в комплекті збільшувача. Дана штанга виготовлена ​​з алюмінієвої трубки із зовнішнім ø 12 мм та внутрішнім ø 9,8 мм. Для її кріплення до основи я взяв болт М10, ввернув його на глибину 20 мм (із зусиллям) у штангу, а решту різьблення залишив, відрізавши капелюшок болта.






Кріплення довелося трохи доопрацювати, щоб поєднати його з підготовленими в 2 пункті деталями мікроскопа. Для цього кінець кріплення (на фото) я вигнув під прямим кутом і у відігнутій частині просвердлив отвір ø 5,0 мм.



Далі все просто - болтом М5 довжиною 45 мм через гайки з'єднуємо попередньо зібрану частину з кріпленням і надягаємо на стійку, закріпивши гвинтом.



Тепер основа та столик.

4. З давніх-давен лежав у мене шматок напівпрозорої пластмаси світло-коричневого кольору. Спочатку я думав, що це оргскло, але під час обробки зрозумів, що ні. Ну, гаразд – вирішив я його застосувати для основи і столика мого USB-мікроскопа.


Виходячи з габаритів конструкції, що раніше вийшла, і бажанні зробити великий столик для надійного кріплення плат при паянні, я вирізав з наявної пластмаси прямокутник розміром 250х160 мм, просвердлив в ньому отвір ø 8,5 мм і нарізав різьбу так же М10 для для кріплення основи столика.





До нижньої частини основи приклеїв ніжки, які вирізав із підошви від старих черевиків саморобним свердлом.


5. Столик виточив на токарному верстаті (на моєму колишньому підприємстві, у мене, звичайно, немає токарного верстата, хоча є 5-й розряд токаря) розміром 160 мм.


Як підстава для столика взяв підставку для вирівнювання меблів щодо підлоги, вона відмінно підійшла по габаритах і виглядає презентабельно, до того ж, мені її подарував знайомий, у якого цієї фурнітури, «як у дурня махорки».

Натрапив на просторах Інтернету на цікаву замітку про те, як зробити зі смартфона мікроскоп. Процес у ній був описаний дуже докладно і доступно - автор справді добре знався на тому, про що писав. Мені навіть захотілося прочитати інші його нотатки. Але яке розчарування спіткало мене, коли я виявив, що переказна замітка і запозичена з німецького сайту.

Серед творчої інтелігенції запозичення ідей особливо не засуджується. Ось і мені захотілося повторити закордонний досвід та написати докладніший матеріал. Повторити конструкцію столу для смартфона нескладно. Стіл можна зробити за один вечір, якщо запастись усім необхідним.

У найближчому господарському були куплені чотири болти М8 х 100 мм, гайки М8 та пара «баранчиків».

Перетворити смартфон на мікроскоп дуже просто: треба накласти маленьку лінзу на об'єктив фотокамери. Лінзу можна вийняти зі старого CD-приводу або лазерної указки, купленої в найближчому кіоску. Але, коли ви закріпите лінзу на смартфоні. то зіткнетеся з однією проблемою: рівно утримувати смартфон на невеликій відстані від об'єкта зйомки дуже складно через маленьку глибину різкості. Отут і треба починати робити спеціальний стіл.

Основа столу виготовлена ​​з обрізання дошки товщиною 20 мм. По кутах просвердлені отвори під болти діаметром 8 мм. Оргскло завтовшки 3 мм видобуло на роботі - запозичив канцелярську підставку. З неї вирізав кришку для столу, на якій буде

лежачи смартфон. Так само, як у підставі, у кришці просвердлені отвори під болти. З тієї ж підставки вирізано предметний стіл для розміщення об'єктів вивчення.

Закріплюємо кришку. Вона спирається на чотири гайки і фіксується гайками зверху.

Вставляємо болти в отвори в основі. Їхні голівки будуть ніжками столу.

Фіксуємо болти гайками.

Наразі встановлюємо предметний столик. Столик спирається на два баранчики, ними ж регулюється його висота.

Під лінзу в кришці просвердлено отвір. Навіть два, оскільки мені вдалося знайти дві різні лінзи. Отвір свердлиться діаметром меншим ніж діаметр лінзи, а потім круглим напилком розточується до потрібного розміру. Місце для отвору під лінзу треба вибрати, приклавши смартфон до кришки і відзначивши фломастер положення об'єктива камери.

Робимо отвір конічним (воно звужується донизу) - тоді лінза лягає в отвір і не провалюється. Закріплювати лінзу нічим не треба.

Візуально скельце для скрапбукінгу дає дуже пристойне збільшення.

Минулого року я наказував на «Алі» різних скельців для скриньок. Пакетик із 20 прозорими кабошонами діаметром м мм коштував близько долара. Цей кабашон і був використаний як лінза.

Квітка маку, тичинки. Зйомка на сонці без столу з руки. Оцінка збільшення – 30…40х.

Перший об'єкт дослідження – грошова купюра. Закріплюємо сторублівку на предметному столі. Поєднуємо об'єктив із лінзою, включаємо режим фотокамери та кладемо смартфон на кришку. Далі за допомогою баранчиків регулюємо положення предметного столика, намагаючись досягти максимальної різкості зображення.

Струблева купюра. Картинка вийшла досить чіткою, зображення трохи розпливалося тільки по краях. Оцінка збільшення – 30…40х.

Кульбаба під мікроскопом. Зйомка без столу з руки. Оцінка збільшення – 30,..40х.

Лінза з лазерної вказівки своїми руками

Якість знімків мікросвіту таки хотілося покращити. "Напевно, якщо використовувати справжню лінзу, зображення буде кращим". – подумав я. Дорогою з роботи купив у газетному кіоску лазерну указку за 150 руб.

Мікрошрифт на 500-рублевій купюрі: по краях зображення трохи розпливалося. Оцінка збільшення – 60…80х.

Дрібний річковий пісок. Дуже красивий знімок вийшов!

Розібрав девайс і дістав маленьку лінзочку. У нагоді і м'яка прокладка з указки.

Лінза з прокладкою чудово стала на місце кабашона. Залишилося лише поєднати з нею об'єктив камери. Що дивно, смартфон сам наводить об'єктив на різкість з огляду на ще один оптичний елемент. Як він це робить, мені залишилося загадкою.

Експериментуючи з кабашоном. я зовсім забув, що у хорошого мікроскопа має бути штатне підсвічування. Чим краще освітлений об'єкт, тим якісніше вийде знімок. Тут і став у нагоді потужний світлодіодний ліхтарик з набору для виживання. Змінюючи кут освітлення об'єкта, я досяг більшої різкості зображення.

Фрагменти комара, який хотів мене вкусити. Зйомка у відбитому світлі, оцінка збільшення - 60 ... 80х.

Післямова

Зробіть мікроскоп на дачі - прочиніть дітям вікно в мікросвіт! Можливо, цей досвід визначить їхню майбутню спеціальність.

МІКРОСКОП ІЗ ТЕЛЕФОНУ СВОЇМИ РУКАМИ – ВІДЕО У ДОМАШНІХ УМОВАХ

Модні чоловічі сонцезахисні окуляри від Kdeam Поляризовані класичні чоловічі сонцезахисні окуляри.

541.41 руб.

Безкоштовна доставка