2.0MP HD 3 in 1 Digital Industry Microscope for PCB Lab - Промышленный цифровой микроскоп
- Цена: $99.90 ($94.91 на момент покупки)
- Перейти в магазин
Вероятно каждый столкнувшись с пайкой SMD, BGA или просто ремонтом современной электроники задумывется о приобретении микроскопа для своих нужд. Но из-за высокой стоимости подобных устройств в большинстве случаев выбор падает на недорогой вариант usb камеры с оптикой типа «перевернутая вебка». Информации и обзоров для новичка по таким микроскопам можно найти великое множество, однако по более профессиональным устройствам ее практически нет. Попробую это исправить.
Данный обзор про относительно бюджетную промышленную камеру-микроскоп, пригодную как для проверки качества пайки и плат, так и для проведения различных работ (пайки, прозвонки и т.п.). Также любителям DIY я расскажу о том, как можно почти самостоятельно изготовить для этого микроскопа штатив. Всех заинтересовавшихся приглашаю под кат. Ну и краткий вывод — рекомендую!
Данная модель микроскопа отличается от аналогичных наличием как цифрового, так и аналоговых видеовыходов. Выбор ее был обусловлен двумя простыми требованиями: микроскоп должен позволять работать с обозреваемым объектом (т.е. расстояние от линзы до объекта должно быть большим, а задержки отображения картинки минимальными) и иметь возможность записи фото и видео.
Покупался только сам микроскоп без штатива и блока подсветки. С ними ценник почти в два раза выше.
Итак, микроскоп был заказан и пришел в следующей комплектации: камера с универсальным креплением типа C-Mount, объектив и блок питания со всеми необходимыми кабелями.
Также присутствовал диск с ПО и драйверами под винду, но он уже успел куда-то затеряться.
Камера
Камера универсальная и имеет на борту аналоговые выходы (VGA, CVBS) и USB порт. Корпус весь из металла. В качестве светочувствительного элемента установлен 2-х мегапиксельный CMOS сенсор с диагональю 1/3 дюйма.
Полная спецификация от продавца:
Также в камере присутствует On-Screen Display (OSD) меню, доступное через аналоговый выход (о нем чуть позже).
Все разъемы и элементы управления выведены на тыльную сторону. Фото камеры со стороны разъемов, а также блока питания, идущего в комплекте:
Наблюдательный глаз сразу заметит несоответствие: для питания камеры требуется 5в, а у блока питания на выходе 12в! Сначала меня это тоже немного озадачило, и пришлось даже найти 5-вольтовый блок. Также я спросил об этом продавца и вскоре он заверил меня, что все должно без проблем работать и что они все тестируют перед отправкой.
Так как получение посылки к тому времени еще не было подтверждено, я решил попробовать запитать камеру от 12в через лабораторный блок питания, а заодно и проверить потребляемый ток при одновременной работе аналогового и цифрового выхода:
Как видно, при увеличении напряжения потребляемый ток уменьшается, а значит внутри по питанию стоит импульсный DC-DC преобразователь и камера теоретически способна работать от 12в.
Про ПО:
В качестве основной операционки на домашнем ПК я использую Ubuntu. В ней при подключении микроскоп определяется как веб-камера YW MS2300D и может работать с любым соответсвующим ПО для веб-камер. Для работы с ним я использую программу Cheese (все фото и видео с микроскопа сделаны в ней).
В Windows также думаю проблем возникнуть не должно. В комплекте идет диск со всем необходимым для работы ПО.
Объектив
Заявлены следующие характеристики:
На самом деле, как я не пытался посчитать какая должна быть диагональ монитора для того, чтобы эти цифры походили на правду — у меня ни чего не получилось. То-ли я не так считал, то-ли цифры притянуты откуда-то с потолка.
Чтобы хоть как-то проверить заявленные характеристики, распечатал миллиметровую сетку и сделал ее снимки с минимальным и максимальным зумом:
В минимальном увеличении получился квадрат 24х18мм, а в максимальном 4х3мм. При проецировании картинки на сенсор с диагональю 8.466мм получаем увеличение около 0.28 и 1.7Х соответственно. При этом на мониторе с диагональю 21" и таким же соотношением сторон как у сенсора диапазон увеличений будет примерно 17.5-106.5Х. Наверное это более правильные цифры, но утверждать не буду, если что знающие люди поправят. Даже если это так, лично меня такое несоответствие характеристик нисколько не расстраивает. Все давно уже привыкли и относятся с пониманием к тому, что китайцы иногда любят немного слукавить.
Камера в сборе с объективом (общий вес около 470г):
Итак, микроскоп собран и проверен. Осталось сделать штатив для удобной фиксации над рабочей поверхностью и подсветку обозреваемого объекта. Всего-ничего! ))
Еще до покупки, глядя на те конструкции, что предлагает нам китайская промышленность, а также цены на них, я твердо решил сделать все самостоятельно под себя, с минимальным количеством проводов, коробочек и занимаемого места.
Порывшись в старом хламе, была найдена сломанная палка от палатки из стекловолокна диаметром 8мм и длинной около 55см. Ее использовал для оси Z штатива (вертикального перемещения), разрезав на две части для увеличения жесткости конструкции. В качестве основания штатива был взят подходящий кусок доски.
Блок питания решено было использовать один для всех потребителей (камера, подстветка и возможно в будующем обдув рабочей зоны) и «интегрировать» его в конструкцию. Так как в хозяйстве имеется 3д-принтер, остальные детали корпуса и креплений сделаны из пластика. Для этого сначала была построена 3д-модель будующего штатива в программе FreeCAD:
И распечатаны детали. Печатал АБС-пластиком соплом 0.4.
Вот что получилось в итоге после сборки основных узлов:
В собранном состоянии:
Стрелками показал плоскости, в которых штатив позволяет перемещать камеру.
Конструкция получилось модульной и при необходимости ее за несколько минут можно разобрать и собрать.
Для желающих повторить в конце обзора есть ссылка на архив с исходниками для FreeCAD-а, а также отдельные детали штатива, экспортированные для печати в формат stl.
Рассмотрим подробней устройство штатива.
1. Ось Z (вертикального перемещения) и крепление микроскопа:
Для сборки дополнительно понадобились пара винтов М3х15 с гайками для изготовления ручек, болт М6х25 с гайкой и две трубки диаметром 8мм и 25-30см в длинну для направляющих. В моем варианте трубки из стекловолокна оказались довольно хлипкими, поэтому кто захочет повторить — лучше поискать стальные.
Маленькие ручки сделал так: в пластиковое основание закрутил шуруповертом винт М3х15, а затем отрезал головку винта дремелем. Остальные металлические детали и трубки просто запрессованы в пластик.
Стоит также обратить внимание на эту деталь:
Изначально ручку планировал закручивать прямо в пластик, но усилие на резьбу оказалось слишком большим и пришлось паяльником вплавить туда гайку. Если в будующем придется переделать эту деталь, обязательно это учту.
И еще один момент: маленькая квадратная деталька в правом верхнем углу. Она позволяет предотвратить повреждение направляющей при фиксации крепления камеры. Для этого под гайкой внутри отверстия под вертикальную ось для нее предусмотрено посадочное место.
Конструкция в сборе:
2. Блок питания
В качестве источника питания я взял AC-DC преобразователь с выходными характеристиками 5в 2а и размерами (ДхШхВ) 64,5х32,5х20мм.
И сделал под него корпус:
А всю коммутацию и низковольтную часть спрятал в дополнительной «крышке»
С этой крышкой кстати случился небольшой облом: когда уже сделал 3д модель и поставил печататься, внезапно пропало электричество, а вместе с ним и результат работы. Так что для нее исходника в архиве нет, только stl-ка.
Более детально внутренности крышки:
Входное напряжение с блока питания через разъем подается на «шину питания» 1, к которой подключены светодиод 2 для индикации питания (через резистор 1к на ноге светодиода под термоусадкой) и остальные потребители. Камера подключена напрямую, а питание подсветки сделано через step-down преобразователь 3.
Для регулировки яркости служит переменный резистор 4, а для уменьшения пульсаций на всякий случай поставил подходящий по размеру электролит 7.
Также на будующее через выключатель 5 предусмотрел подключение вентилятора обдува рабочей зоны.
Камера, подсветка (и в будующем обдув) подключаются через один 6-пиновый разъем (6) JST EH. Разъем припаян к плате-переходнику, которая в свою очередь вставляется в пазы корпуса. Остальные элементы зафиксированы в корпусе на термоклей. Плата-переходник крупным планом:
Один из контактов как видно оказался непропаян. Пользуясь случаем, записал небольшое видео устранения этого дефекта:
Очень долго пытался поймать расстояние фокусировки из-за того что крышку держал в руке практически на весу.
Насчет дополнительного обдува рабочей зоны пока точно не решил буду ли делать. Теоретически он нужен для пайки паяльником, т.к. пары флюса поднимаются вверх, сильно ухудшают видимость и могут запачкать линзу. На практике же крепление камеры позволяет расположить ее не перпендикулярно столу, а под небольшим углом, что в какой-то степени решает эти проблемы. К тому же 5-вольтового вентилятора подходящих размеров у меня не нашлось, а заказывать в китае — это еще месяц ожиданий.
3. Ответная часть разъема с проводами
Два пустые контакта оставлены как раз для подключения вентилятора.
Чтобы провода не болтались, сделал для их укладки такие держаки:
4. Подсветка
Блок подсветки сделан на пяти светодиодах 5050, включенных в параллель:
Сначала для светодиодов я сделал 5 небольших платок, затем припаял к ним сами светодиоды, собрал все в «гирлянду» проводами, после чего народным методом закрепил в корпусе. Отдельного зажимающего механизма крепления придумывать не стал, поэтому получившийся блок подсветки просто внатяг одевается на объектив.
Также стоит рассказать про схему питания подсветки. Так как подсветка в максимуме потребляет около 0.3А, сначала я хотел обойтись линейным стабилизатором и даже сделал для эксперимента небольшую платку.
Но в результате экспериментов оказаолсь, что линейник в закрытом корпусе и без теплоотвода на максимуме довольно сильно грелся и плавил термоклей, на котором сидел. Поэтому я решил заменить его на вот такой импульсный преобразователь.
Для правильной регулировки яркости преобразователь был немного доработан:
Вместо штатного подстроечного резистора в цепи обратной связи установил резисторы и потенциометр таким образом, чтобы выходное напряжение обеспечивало требуемый диапазон яркости подсветки. Также для уменьшения негативного влияния дребезга контактов потенциометра дополнительно добавил небольшую емкость (около 0.1мкФ) в обратную связь. Конечно правильней было бы сделать стабилизацию по току, но я решил остановиться на этом варианте, т.к. светодиоды работают далеко не на полную мощность, а яркость подсветки все равно приходится постоянно регулировать под конкретные условия.
Все, с устройством штатива разобрались. Теперь для демонстрации возможности микроскопа приведу еще несколько фоток общего плана.
1. Вид на плату с максимально возможного для штатива расстояния. Увеличение в этом случае почти минимально, около 20-25Х.
2. Кучка резисторов типоразмера 0603 на близком к максимальному увеличении:
3. И пара фоток известной многим сборки ESP8266 ES01.
Плата с максимальной высоты:
Область светодиодов (типоразмер 0402) в максимальном увеличении:
Для сравнения — та же картинка с самого микроскопа:
Левый резистор уже менялся ранее (плату прислали с браком), поэтому выглядит не очень.
В заключение еще несколько примеров фоток, сделанных микроскопом
Сначала самые маленькие. Резистор 0201 на первом фото и индуктивность с конденсатором на втором. Вторая фотка сделана на максимуме:
Чуть побольше, 0402. Вверу у микросхемы шаг выводов 0.65мм:
Резистор 0603
Резистор и светодиод 0805
Очень подозрительный резистор 1206. Именно ему выпала честь сняться в следующем видео.
Ну и совсем гигантский размер, светодиод 5730:
И пара примеров видео:
Заключение
В целом микроскоп мне понравился, так что с уверенностью могу рекомендовать его к приобретению. В отличие от более дешевых usb-микроскопов, являющихся по сути игрушками, герой обзора — вполне годный инструмент, способный сильно облегчить выполнения мелких работ и повысить их качество. Считаю, что данная покупка полностью оправдывает свои вложения.
На этом все. Спасибо всем, кто дочитал до этого места! Если вдруг про что-то забыл написать или допустил какие-то неточности — пишите в комментариях, добавлю/исправлю.
Ссылка на архив 3д-модели штатива: https://drive.google.com/open?id=0B4AelA5W230mZXVPQ0k2djRlTmM
UPD
Сделал небольшое видео, по которому можно оценить примерное время отклика по аналоговому и цифровому сигналу с микроскопа:
https://drive.google.com/open?id=0B4AelA5W230mUkNGakxWUnNPdWc
Справа вверху монитор подключен к vga выходу, слева — ноут по usb. Если покадрово листать видно, что через vga выход задержка отображения картинки около 100мс, а через usb добавляется еще около 33мс. Плюс через usb на большом увеличении резкие перемещения получаются более смазанными (не понял правда из-за чего), что создает дополнительные неудобства в работе.
Повторюсь, обозреваемый микроскоп покупался преимущественно для пайки, а для нее гораздо важнее большое расстояние фокусировки и минимальное время отклика. Увеличение в 100500Х при этом не требуется.
UPD2
Сделал фото внутренностей камеры:
Данный обзор про относительно бюджетную промышленную камеру-микроскоп, пригодную как для проверки качества пайки и плат, так и для проведения различных работ (пайки, прозвонки и т.п.). Также любителям DIY я расскажу о том, как можно почти самостоятельно изготовить для этого микроскопа штатив. Всех заинтересовавшихся приглашаю под кат. Ну и краткий вывод — рекомендую!
О магазине
Микроскоп был заказан еще зимой этого года в одном из магазинов алиэкспресса CNSCOPE, специализирующемся на продаже всевозможных оптических приборов.
На момент написания обзора ссылка на лот по какой-то причине не работала, поэтому перед написанием обзора у продавца пришлось попросить новую. У нового лота счетчик заказов пока нулевой, поэтому во избежание различных претензий на п.18 скрин заказа:
В целом продавец несмотря на небольшое рейтинг, о себе оставил положительное впечатление: товар упаковал хорошо, отправил быстро, да и цена на момент покупки была ниже чем у других.
На момент написания обзора ссылка на лот по какой-то причине не работала, поэтому перед написанием обзора у продавца пришлось попросить новую. У нового лота счетчик заказов пока нулевой, поэтому во избежание различных претензий на п.18 скрин заказа:
В целом продавец несмотря на небольшое рейтинг, о себе оставил положительное впечатление: товар упаковал хорошо, отправил быстро, да и цена на момент покупки была ниже чем у других.
Данная модель микроскопа отличается от аналогичных наличием как цифрового, так и аналоговых видеовыходов. Выбор ее был обусловлен двумя простыми требованиями: микроскоп должен позволять работать с обозреваемым объектом (т.е. расстояние от линзы до объекта должно быть большим, а задержки отображения картинки минимальными) и иметь возможность записи фото и видео.
Покупался только сам микроскоп без штатива и блока подсветки. С ними ценник почти в два раза выше.
Итак, микроскоп был заказан и пришел в следующей комплектации: камера с универсальным креплением типа C-Mount, объектив и блок питания со всеми необходимыми кабелями.
Также присутствовал диск с ПО и драйверами под винду, но он уже успел куда-то затеряться.
Камера
Камера универсальная и имеет на борту аналоговые выходы (VGA, CVBS) и USB порт. Корпус весь из металла. В качестве светочувствительного элемента установлен 2-х мегапиксельный CMOS сенсор с диагональю 1/3 дюйма.
Полная спецификация от продавца:
- Model: Camera with VGA AV USB2.0 three output
- Sensor: 2.0mp,1/3 inch
- Full Resolution: 1600X1200 (UXGA)
- 800 lines Definition
- Frame rate: 10-15(USB2.0)
- 720P/1024x768/1280x1024/1366x768@60HZ
- White Balance: Auto
- Light: Auto
- Color: Color/B&W
- Negative: Support
- Morror: Left/right,Up/Down
- Freeze: Support
- OSD: English/Chinese
- Picture compare: Captured picture dynamic video 1/2 screen compare
- Contrast: Support
- Saturation: Support
- Cross cursor: Support,different color
- Line: different color,2 horizontal line
- 2 vertical line,any positions
- Digital Noise reducer: Support
- VGA(RGB): 720P/1024x768/1280x1024/1366x768@60HZ
- USB2.0
Также в камере присутствует On-Screen Display (OSD) меню, доступное через аналоговый выход (о нем чуть позже).
Все разъемы и элементы управления выведены на тыльную сторону. Фото камеры со стороны разъемов, а также блока питания, идущего в комплекте:
Наблюдательный глаз сразу заметит несоответствие: для питания камеры требуется 5в, а у блока питания на выходе 12в! Сначала меня это тоже немного озадачило, и пришлось даже найти 5-вольтовый блок. Также я спросил об этом продавца и вскоре он заверил меня, что все должно без проблем работать и что они все тестируют перед отправкой.
Так как получение посылки к тому времени еще не было подтверждено, я решил попробовать запитать камеру от 12в через лабораторный блок питания, а заодно и проверить потребляемый ток при одновременной работе аналогового и цифрового выхода:
Как видно, при увеличении напряжения потребляемый ток уменьшается, а значит внутри по питанию стоит импульсный DC-DC преобразователь и камера теоретически способна работать от 12в.
Про ПО:
В качестве основной операционки на домашнем ПК я использую Ubuntu. В ней при подключении микроскоп определяется как веб-камера YW MS2300D и может работать с любым соответсвующим ПО для веб-камер. Для работы с ним я использую программу Cheese (все фото и видео с микроскопа сделаны в ней).
Детали
В системе камера определяется как устройство /dev/videoX
В системный лог при подключении выводится следующее:
Через /dev/videoX камера шлет в систему MJPEG поток с максимальным разрешением 1600х1200 и частотой 15fps:
Дальше прикладное ПО, поступает с этим потоком на свое усмотрение. Напрмер Cheese при записи видео пережимает его кодеком VP8 и сохраняет в формате webm.
crw-rw----+ 1 root video 81, 0 апр. 14 23:51 /dev/video0
В системный лог при подключении выводится следующее:
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.293323] usb 1-5.4.1: new high-speed USB device number 81 using xhci_hcd
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435014] usb 1-5.4.1: New USB device found, idVendor=eb1a, idProduct=bc38
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435016] usb 1-5.4.1: New USB device strings: Mfr=2, Product=1, SerialNumber=3
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435017] usb 1-5.4.1: Product: YW MS2300D
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435018] usb 1-5.4.1: Manufacturer: YW2300
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435019] usb 1-5.4.1: SerialNumber: 2.0M Camera
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.435627] uvcvideo: Found UVC 1.00 device YW MS2300D (eb1a:bc38)
Apr 14 23:51:19 desktop kernel: [267376.436656] input: YW MS2300D as /devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-5/1-5.4/1-5.4.1/1-5.4.1:1.0/input/input72
Apr 14 23:51:19 desktop mtp-probe: checking bus 1, device 81: "/sys/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-5/1-5.4/1-5.4.1"
Apr 14 23:51:19 desktop mtp-probe: bus: 1, device: 81 was not an MTP device
Через /dev/videoX камера шлет в систему MJPEG поток с максимальным разрешением 1600х1200 и частотой 15fps:
sasha@desktop:~$ luvcview -d /dev/video0 -L
luvcview 0.2.6
SDL information:
Video driver: x11
A window manager is available
Device information:
Device path: /dev/video0
{ pixelformat = 'MJPG', description = 'MJPEG' }
{ discrete: width = 640, height = 480 }
Time interval between frame: 1/30,
{ discrete: width = 800, height = 600 }
Time interval between frame: 1/15,
{ discrete: width = 1280, height = 720 }
Time interval between frame: 1/30,
{ discrete: width = 1024, height = 768 }
Time interval between frame: 1/15,
{ discrete: width = 1280, height = 1024 }
Time interval between frame: 1/8,
{ discrete: width = 1600, height = 1200 }
Time interval between frame: 1/15,
{ discrete: width = 640, height = 480 }
Time interval between frame: 1/30,
Дальше прикладное ПО, поступает с этим потоком на свое усмотрение. Напрмер Cheese при записи видео пережимает его кодеком VP8 и сохраняет в формате webm.
VIDEO: [VP80] 1600x1200 0bpp 37.667 fps 0.0 kbps ( 0.0 kbyte/s)
Load subtitles in ./
ID_FILENAME=2016-04-01-212036.webm
ID_DEMUXER=lavfpref
ID_VIDEO_FORMAT=VP80
ID_VIDEO_BITRATE=0
ID_VIDEO_WIDTH=1600
ID_VIDEO_HEIGHT=1200
ID_VIDEO_FPS=37.667
ID_VIDEO_ASPECT=1.3333
ID_AUDIO_FORMAT=22127
ID_AUDIO_BITRATE=0
ID_AUDIO_RATE=44100
ID_AUDIO_NCH=1
ID_START_TIME=0.00
ID_LENGTH=28.19
ID_SEEKABLE=1
ID_CHAPTERS=0
В Windows также думаю проблем возникнуть не должно. В комплекте идет диск со всем необходимым для работы ПО.
OSD меню камеры
Камера имеет встроенное OSD меню, позвдяющее менять настройки изображения и накладывать на него различные эффекты. Меню отображается только на аналоговых выходах, но часть настроек применяется и к оцифрованному изображению. Вызов меню происходит по нажатию клавиши MENU, навигация по соответствующим кнопкам. Все интуитивно понятно, и разобраться не составит труда. Единственное, при первом включении вместо надписей были иероглифы и пришлось методом научного тыка искать как переключается язык.
Все настройки сгруппированы в нескольких разделах:
1. DISPLAY — настройки изображения
2. CAMERA
Именно тут находится пункт переключения языка. Вариантов всего 2: английский и китай.
3. COLOR — настройки цвета (влияют и на оцифрованное изображение)
Кроме настроек цвета тут можно выбрать один из 3-х режимов картинки: цветной, черно-белый и негатив.
4. LINE
Тут можно включить «прицел» в центре экрана
А также для измерения или позиционирования вывести от одной до 6 линий в заданных координатах.
5. SPECIAL
Freeze — заморозка картинки
Compare — помещает эталонное изображение в левую или правую половину, позволяя делать сравнения объекта
Denoise — устраняет дрожание картинки при большом увеличении за счет дополнительной задержки
Mirror/Inverse — зеркалирование/инверсия изображения
6. CALIBRATION
Данные настройки позволяют сделать калибровку для различных измерений. После калибровки между линиями отображается расстояние:
Все настройки сгруппированы в нескольких разделах:
1. DISPLAY — настройки изображения
2. CAMERA
Именно тут находится пункт переключения языка. Вариантов всего 2: английский и китай.
3. COLOR — настройки цвета (влияют и на оцифрованное изображение)
Кроме настроек цвета тут можно выбрать один из 3-х режимов картинки: цветной, черно-белый и негатив.
4. LINE
Тут можно включить «прицел» в центре экрана
А также для измерения или позиционирования вывести от одной до 6 линий в заданных координатах.
5. SPECIAL
Freeze — заморозка картинки
Compare — помещает эталонное изображение в левую или правую половину, позволяя делать сравнения объекта
Denoise — устраняет дрожание картинки при большом увеличении за счет дополнительной задержки
Mirror/Inverse — зеркалирование/инверсия изображения
6. CALIBRATION
Данные настройки позволяют сделать калибровку для различных измерений. После калибровки между линиями отображается расстояние:
Объектив
Заявлены следующие характеристики:
- zoom c-mount Lens
- Magnification Power by 0.12 — 2X (about 8 — 100X on the display)
- Work distance:55mm-200mm
- Visual field :2.4mm-32mm
- Size: 115mm(L) * 40mm(DIA)
- Weight: 210g
На самом деле, как я не пытался посчитать какая должна быть диагональ монитора для того, чтобы эти цифры походили на правду — у меня ни чего не получилось. То-ли я не так считал, то-ли цифры притянуты откуда-то с потолка.
Чтобы хоть как-то проверить заявленные характеристики, распечатал миллиметровую сетку и сделал ее снимки с минимальным и максимальным зумом:
Фото миллиметровки
В минимальном увеличении получился квадрат 24х18мм, а в максимальном 4х3мм. При проецировании картинки на сенсор с диагональю 8.466мм получаем увеличение около 0.28 и 1.7Х соответственно. При этом на мониторе с диагональю 21" и таким же соотношением сторон как у сенсора диапазон увеличений будет примерно 17.5-106.5Х. Наверное это более правильные цифры, но утверждать не буду, если что знающие люди поправят. Даже если это так, лично меня такое несоответствие характеристик нисколько не расстраивает. Все давно уже привыкли и относятся с пониманием к тому, что китайцы иногда любят немного слукавить.
Камера в сборе с объективом (общий вес около 470г):
Итак, микроскоп собран и проверен. Осталось сделать штатив для удобной фиксации над рабочей поверхностью и подсветку обозреваемого объекта. Всего-ничего! ))
Еще до покупки, глядя на те конструкции, что предлагает нам китайская промышленность, а также цены на них, я твердо решил сделать все самостоятельно под себя, с минимальным количеством проводов, коробочек и занимаемого места.
Порывшись в старом хламе, была найдена сломанная палка от палатки из стекловолокна диаметром 8мм и длинной около 55см. Ее использовал для оси Z штатива (вертикального перемещения), разрезав на две части для увеличения жесткости конструкции. В качестве основания штатива был взят подходящий кусок доски.
Блок питания решено было использовать один для всех потребителей (камера, подстветка и возможно в будующем обдув рабочей зоны) и «интегрировать» его в конструкцию. Так как в хозяйстве имеется 3д-принтер, остальные детали корпуса и креплений сделаны из пластика. Для этого сначала была построена 3д-модель будующего штатива в программе FreeCAD:
И распечатаны детали. Печатал АБС-пластиком соплом 0.4.
Вот что получилось в итоге после сборки основных узлов:
В собранном состоянии:
Стрелками показал плоскости, в которых штатив позволяет перемещать камеру.
Конструкция получилось модульной и при необходимости ее за несколько минут можно разобрать и собрать.
Для желающих повторить в конце обзора есть ссылка на архив с исходниками для FreeCAD-а, а также отдельные детали штатива, экспортированные для печати в формат stl.
Рассмотрим подробней устройство штатива.
1. Ось Z (вертикального перемещения) и крепление микроскопа:
Для сборки дополнительно понадобились пара винтов М3х15 с гайками для изготовления ручек, болт М6х25 с гайкой и две трубки диаметром 8мм и 25-30см в длинну для направляющих. В моем варианте трубки из стекловолокна оказались довольно хлипкими, поэтому кто захочет повторить — лучше поискать стальные.
Маленькие ручки сделал так: в пластиковое основание закрутил шуруповертом винт М3х15, а затем отрезал головку винта дремелем. Остальные металлические детали и трубки просто запрессованы в пластик.
Стоит также обратить внимание на эту деталь:
Изначально ручку планировал закручивать прямо в пластик, но усилие на резьбу оказалось слишком большим и пришлось паяльником вплавить туда гайку. Если в будующем придется переделать эту деталь, обязательно это учту.
И еще один момент: маленькая квадратная деталька в правом верхнем углу. Она позволяет предотвратить повреждение направляющей при фиксации крепления камеры. Для этого под гайкой внутри отверстия под вертикальную ось для нее предусмотрено посадочное место.
Конструкция в сборе:
2. Блок питания
В качестве источника питания я взял AC-DC преобразователь с выходными характеристиками 5в 2а и размерами (ДхШхВ) 64,5х32,5х20мм.
И сделал под него корпус:
А всю коммутацию и низковольтную часть спрятал в дополнительной «крышке»
С этой крышкой кстати случился небольшой облом: когда уже сделал 3д модель и поставил печататься, внезапно пропало электричество, а вместе с ним и результат работы. Так что для нее исходника в архиве нет, только stl-ка.
Более детально внутренности крышки:
Входное напряжение с блока питания через разъем подается на «шину питания» 1, к которой подключены светодиод 2 для индикации питания (через резистор 1к на ноге светодиода под термоусадкой) и остальные потребители. Камера подключена напрямую, а питание подсветки сделано через step-down преобразователь 3.
Для регулировки яркости служит переменный резистор 4, а для уменьшения пульсаций на всякий случай поставил подходящий по размеру электролит 7.
Также на будующее через выключатель 5 предусмотрел подключение вентилятора обдува рабочей зоны.
Камера, подсветка (и в будующем обдув) подключаются через один 6-пиновый разъем (6) JST EH. Разъем припаян к плате-переходнику, которая в свою очередь вставляется в пазы корпуса. Остальные элементы зафиксированы в корпусе на термоклей. Плата-переходник крупным планом:
Один из контактов как видно оказался непропаян. Пользуясь случаем, записал небольшое видео устранения этого дефекта:
Очень долго пытался поймать расстояние фокусировки из-за того что крышку держал в руке практически на весу.
Насчет дополнительного обдува рабочей зоны пока точно не решил буду ли делать. Теоретически он нужен для пайки паяльником, т.к. пары флюса поднимаются вверх, сильно ухудшают видимость и могут запачкать линзу. На практике же крепление камеры позволяет расположить ее не перпендикулярно столу, а под небольшим углом, что в какой-то степени решает эти проблемы. К тому же 5-вольтового вентилятора подходящих размеров у меня не нашлось, а заказывать в китае — это еще месяц ожиданий.
3. Ответная часть разъема с проводами
Два пустые контакта оставлены как раз для подключения вентилятора.
Чтобы провода не болтались, сделал для их укладки такие держаки:
4. Подсветка
Блок подсветки сделан на пяти светодиодах 5050, включенных в параллель:
Сначала для светодиодов я сделал 5 небольших платок, затем припаял к ним сами светодиоды, собрал все в «гирлянду» проводами, после чего народным методом закрепил в корпусе. Отдельного зажимающего механизма крепления придумывать не стал, поэтому получившийся блок подсветки просто внатяг одевается на объектив.
Также стоит рассказать про схему питания подсветки. Так как подсветка в максимуме потребляет около 0.3А, сначала я хотел обойтись линейным стабилизатором и даже сделал для эксперимента небольшую платку.
Фотоотчет по сборке линейника
Плата делалась полностью вручную, по-быстрому, без всяких лутов: разложил детали, маркером разметил «дорожки», затем вырезал ножом лишнюю медь.
Плата с детальками (линейник AMS1117 в SOT223 и три резистора 0805):
Залудил плату:
И припаял детальки:
Опытным путем остановился на таких номиналах резисторов и потенциометре в 1кОм:
Плата с детальками (линейник AMS1117 в SOT223 и три резистора 0805):
Залудил плату:
И припаял детальки:
Опытным путем остановился на таких номиналах резисторов и потенциометре в 1кОм:
Но в результате экспериментов оказаолсь, что линейник в закрытом корпусе и без теплоотвода на максимуме довольно сильно грелся и плавил термоклей, на котором сидел. Поэтому я решил заменить его на вот такой импульсный преобразователь.
Для правильной регулировки яркости преобразователь был немного доработан:
Вместо штатного подстроечного резистора в цепи обратной связи установил резисторы и потенциометр таким образом, чтобы выходное напряжение обеспечивало требуемый диапазон яркости подсветки. Также для уменьшения негативного влияния дребезга контактов потенциометра дополнительно добавил небольшую емкость (около 0.1мкФ) в обратную связь. Конечно правильней было бы сделать стабилизацию по току, но я решил остановиться на этом варианте, т.к. светодиоды работают далеко не на полную мощность, а яркость подсветки все равно приходится постоянно регулировать под конкретные условия.
Все, с устройством штатива разобрались. Теперь для демонстрации возможности микроскопа приведу еще несколько фоток общего плана.
1. Вид на плату с максимально возможного для штатива расстояния. Увеличение в этом случае почти минимально, около 20-25Х.
2. Кучка резисторов типоразмера 0603 на близком к максимальному увеличении:
3. И пара фоток известной многим сборки ESP8266 ES01.
Плата с максимальной высоты:
Область светодиодов (типоразмер 0402) в максимальном увеличении:
Для сравнения — та же картинка с самого микроскопа:
Левый резистор уже менялся ранее (плату прислали с браком), поэтому выглядит не очень.
В заключение еще несколько примеров фоток, сделанных микроскопом
Денежные знаки
Фото наиболее интересных мест на купюрах 500 и 1000р. Где именно они находятся не скажу, попробуйте отыскать самостоятельно ;)
Еще нескольк фоток ESP8266
Фокус на корпусе микросхемы:
А тут — на плате:
А тут плата с самым минимальным увеличением, какое получилось сделать. Плата при этом лежала на столе, а микроскоп поднял максимально вверх и наклонил, направив на стол.
А тут — на плате:
А тут плата с самым минимальным увеличением, какое получилось сделать. Плата при этом лежала на столе, а микроскоп поднял максимально вверх и наклонил, направив на стол.
Не менее популярная Arduino Pro Mini (или ее клон)
Общий вид:
Покрупнее светодиод:
На максимуме:
Немного под углом чтобы получше разглядеть кристалл:
И с фокусом на плату. Тут хорошо видна толщина дорожек и маски:
Покрупнее светодиод:
На максимуме:
Немного под углом чтобы получше разглядеть кристалл:
И с фокусом на плату. Тут хорошо видна толщина дорожек и маски:
Пара фоток IPS матриц с двух разных телефонов
Шлейф дисплея телефона
Общий вид:
Стык шлейфа и стекляшки крупнее:
И с обратной стороны, где установлен контроллер:
Стык шлейфа и стекляшки крупнее:
И с обратной стороны, где установлен контроллер:
SMD элементы различных типоразмеров
Сначала самые маленькие. Резистор 0201 на первом фото и индуктивность с конденсатором на втором. Вторая фотка сделана на максимуме:
Чуть побольше, 0402. Вверу у микросхемы шаг выводов 0.65мм:
Резистор 0603
Резистор и светодиод 0805
Очень подозрительный резистор 1206. Именно ему выпала честь сняться в следующем видео.
Ну и совсем гигантский размер, светодиод 5730:
Вскрытие AMS1117
Ради науки разобрал линейный регулятор AMS1117 в корпусе SOT223 чтобы посмотреть как выглядит кристалл микросхемы.
Общий вид кристалла на металлическом основании, выполняющем роль теплоотвода:
И несколько фоток самого кристалла в максимуме. При вскрытии кристалл немного пострадал, но общую картину увидеть можно.
Под разными углами освещения можно даже разглядеть различные слои металлов и диэлектриков микросхемы:
На сайте Zeptobars есть фото LM1117. Как вино, AMS1117 от него отличается.
Общий вид кристалла на металлическом основании, выполняющем роль теплоотвода:
И несколько фоток самого кристалла в максимуме. При вскрытии кристалл немного пострадал, но общую картину увидеть можно.
Под разными углами освещения можно даже разглядеть различные слои металлов и диэлектриков микросхемы:
На сайте Zeptobars есть фото LM1117. Как вино, AMS1117 от него отличается.
И пара примеров видео:
Видео с микроскопа
1. Замена резистора 1206
Резистор менялся в драйвере такой светодиодной лампы:
Лампу разобрал для ремонта, т.к. в какой-то момент она стала слишком долго включаться. Резистор как раз был установлен в питании ШИМ контроллера и выглядел как будто с трещиной.
После замены выяснилось, что резистор исправен, а трещиной оказался несмытый флюс. Причиной же неправильной работы лампы был подсохший конденсатор.
2. Замена светодиода 5730
Также на столе валялась лампа-кукуруза с очередным сгоревшим светодиодом. Заодним и ее отремонтировал:
Резистор менялся в драйвере такой светодиодной лампы:
Лампу разобрал для ремонта, т.к. в какой-то момент она стала слишком долго включаться. Резистор как раз был установлен в питании ШИМ контроллера и выглядел как будто с трещиной.
После замены выяснилось, что резистор исправен, а трещиной оказался несмытый флюс. Причиной же неправильной работы лампы был подсохший конденсатор.
2. Замена светодиода 5730
Также на столе валялась лампа-кукуруза с очередным сгоревшим светодиодом. Заодним и ее отремонтировал:
Заключение
В целом микроскоп мне понравился, так что с уверенностью могу рекомендовать его к приобретению. В отличие от более дешевых usb-микроскопов, являющихся по сути игрушками, герой обзора — вполне годный инструмент, способный сильно облегчить выполнения мелких работ и повысить их качество. Считаю, что данная покупка полностью оправдывает свои вложения.
На этом все. Спасибо всем, кто дочитал до этого места! Если вдруг про что-то забыл написать или допустил какие-то неточности — пишите в комментариях, добавлю/исправлю.
Ссылка на архив 3д-модели штатива: https://drive.google.com/open?id=0B4AelA5W230mZXVPQ0k2djRlTmM
UPD
Сделал небольшое видео, по которому можно оценить примерное время отклика по аналоговому и цифровому сигналу с микроскопа:
https://drive.google.com/open?id=0B4AelA5W230mUkNGakxWUnNPdWc
Справа вверху монитор подключен к vga выходу, слева — ноут по usb. Если покадрово листать видно, что через vga выход задержка отображения картинки около 100мс, а через usb добавляется еще около 33мс. Плюс через usb на большом увеличении резкие перемещения получаются более смазанными (не понял правда из-за чего), что создает дополнительные неудобства в работе.
Время отклика по vga и usb
1. Начало движения реального объекта (312 кадр, время 10.410)
2. vga — начало движения (315 кадр, время 10.510)
3. usb (316 кадр, время 10.543)
2. vga — начало движения (315 кадр, время 10.510)
3. usb (316 кадр, время 10.543)
Повторюсь, обозреваемый микроскоп покупался преимущественно для пайки, а для нее гораздо важнее большое расстояние фокусировки и минимальное время отклика. Увеличение в 100500Х при этом не требуется.
UPD2
Сделал фото внутренностей камеры:
Дополнительная информация
| +79 |
8507
59
|
Самые обсуждаемые обзоры
| +23 |
1867
52
|
| +47 |
2506
88
|
| +163 |
3838
46
|
О сайте
Правила сайта
Сайт MYSKU.club cоздан для обзоров товаров, заказанных в зарубежных интернет-магазинах AliExpress, Amazon, Ebay и других.
Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку.
Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими.
Также у нас есть DIY сообщество, где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками.
Последние сообщения на форуме
Самое обсуждаемое
Разделы сайта
-
1027.50
Скидки и распродажи
-
452.80
AliExpress
-
277.59
DIY, или Сделай сам
-
187.28
Ebay
-
179.74
JD.ru
-
155.08
Магазины Китая
-
104.26
Новости сайта
-
77.49
Другие магазины
-
71.57
Магазины России и СНГ
-
68.46
TaoBao
Что у нас нового
-
igo → Обзор портативной колонки Урал Молния 280. Ностальгия по 90-м
-
RULE → Мощная аккумуляторная батарея для электроинструментов Makita LXT (замена BL1850) на элементах 21700 с честной ёмкостью 8 Ач
-
Serj_I → Понижающий преобразователь на чипе TPS54560 с широким диапазоном входного напряжения 5,5-60 вольт.
-
pavel16k → Фонарик-наключник с функцией кемпингового светильника
-
Latte → Дрель-шуруповерт аккумуляторная VVOSAI WS-9020-C1 с бесщеточным мотором за 2370 ₽
-
Leoniv → Программаторы для микроконтроллеров ST-LINK V2 и переходники к нему
-
SlavikBerdsk → Новогодняя гирлянда на ESP32, имеет более 1000 вариаций (122 эффекта и 33 палитры) (Продолжение на новом железе)
-
sim31r → Предупреждение радиолюбителям по поводу синей катушки припоя KAINA.
-
Grey_P → Солнечный светофильтр NiSi ND100000(5.0) UV/IR Cut, 95мм
За обзор в любом случае спасибо!
легко превращается в микроскоп. Точнее, в «увеличилку» с выводом картинки на дисплей.
За обзор спасибо…
Та же м/с, но крупнее. Расстояние от передней линзы до платы 9 (девять) сантиметров.
Тонкая иголка д/шприца:
Но в моём фотоаппарате не предусмотрен режим веб-камеры, а если и приспособить матрицу от вебки, то уже написали о временных задержках с usb. Поэтому обзор очень полезный, тем более что здесь готовое изделие.
Фото с дешевого ЮСБ микроскопа, который по сути игрушка :)
Причем фото уже после ресайза сайтом, исходное лучше.
Обзор сделан на отлично, но смысла в такой игрушке не вижу.
Да, у него есть VGA, композит и т.п., но увеличение так себе и надо еще делать к нему штатив.
Цена около 50 баксов, штатив в комплекте, подсветка штатная, БП не нужен, корпус металл.
В обзоре есть исходные фото, а не пережатые.
Но по аналогу (если не VGA) то и качество будет не очень хорошее.
проблема в том, что оценить наличие или комфортность этой задержки можно только руками и глазами.
Все никак не измерю задержку в моем микроскопе, просто ради интереса.
Если требуется именно большое увеличение и в этом варианте, тогда типа такого объектива надо брать. Только я как-то слабо себе представляю, зачем для пайки больше 100х может понадобиться.
если не считать лагов в видео, отсутствие нормальной подсветки, штатива и стерео — у Вас нормальный мелкоскоп для мелких работ руками
с таким фокусным расстоянием можно нормально работать, в отличии от 5мм фокусного у дешевых китайских мелкоскопов
Ну и вот еще полезная ссылка: https://aliexpress.com/item/item/IPC-IPG-1080P-1920-x-1080-1-2-8-SONY-IMX222-board-Hi3516-CCTV-board-IP/32256688926.html
Рекомендую сначала прочитать на что дается ссылка, а затем делать какие-то выводы.
Некоторые камеры имеют аналоговый выход для настройки, но здесь другая проблема, разрешение не позволяет точно настроить фокус.
Ну да, бывает задержка, но через серверную часть фокус можно спокойно настраивать.
Вот если через клиентскую часть делать, то там задержка немного больше.
у usb мелкоскопов рабочее расстояние миллиметров 5
с таким расстоянием работать невозможно, только контроль пайки или картинок клевых наснимать
Если микроскоп находится близко к объекту, то фокусное расстояние будет меньше.
Относим микроскоп в 5 раз дальше, значит придется увеличить фокусное расстояние чтобы получить на экране то же самое изображение.
Соответственно в 5 раз будет чувствительнее к вибрациям.
Можно пойти от противного, отнесем на два метра, выведем на экран плату размером с пол пачки сигарет и убедимся что работать еще тяжелее.
Но если паяю, то без линзы, но проверяю с линзой. Сейчас проверять могу с микроскопом, но все равно пользуюсь небольшой линзой.
Лично мое мнение — разница $50 в цене с Вашим — вполне оправдана
Но что будет с оптикой?
Да и корпус металлический в обоих случаях :)
А в обозреваемом микроскопе преимущество — это фокусное расстояние а не увеличение.
Но хороший оптический стереомикроскоп всёравно лучше, и стоит те же 200$.
Что мешает купить макрообъектив, за скажем 30, и туже экшенкамеру за 60 и сделать тоже самое, только с пользой? Или будет нет то?
камеры выводит изображение по хдми в реальном времени без задержек?
отсутствие тормозов и есть основной плюс аналоговых камер для пайки
точно так же гитаристы не любят цифровые эффекты, т.к. задержка звука выше 10мс делает игру никакой
Качественной картинки или хорошего увеличения у этого лота я не вижу(ну точнее не за 100баксов).
И риалтайм для пайки, ЧТО? Зачем? Какая должна быть задержка у связки камера\hdmi, что бы оно мешало паять?
Ну хорошо, к телефону подключить такой объектив нельзя? так же как куча новомодных клипс крепится.
Попробуйте для начала сами что-нибудь припаять через экшен камеру или телефона и расскажите о впечатлениях прежде чем советовать остальным.
Я паял с телефоном и клипсой на макроувеличение за 5 баксов поставленых на триножку. Вполне сносно и удобно, если не слишком мелкие элементы.
Если не секрет, не слишком мелкие — это какие? Мне например 0805, sot23, tqfp32 с шагом 0.8 и т.п. вполне удобно вот с такой штукой паять:
А все, что меньше, что с лупой, что с usb микроскопами — примерно один и тот же эффект. В одном случае толком не видно, в другом картинка не успевает. Нет, я не спорю, можно конечно все сделать при желании, но это уже вырвиглазнанотехнологии получаются, только издевательство над собой.
Приходилось как-то восстанавливать блок абс (алюминиевые и несколько золотых волосков сверху):
Так вот, usb-микроскопом из-за маленького расстояния и диких логов получилось только проверять качество пайки. Сами волоски паял практически на ощупь.
у меня есть усб микроскоп и мне не понравилось, пришлось одевать очки и на очки одевать еще очко
а потом носом тыкаться в плату с паяльником
Затем, что когда Вы что-то позиционируете руками, у Вас в мозг обратная связь поступает от глаз — куда и на сколько подвинуть и когда остановиться. И если изображение будет отставать от реальности хотя бы на четверть секунды, будет уже весьма некомфортно.
Самые лучшие пром микроскопы делает Россия, фирма конечно не помню, но показали, заказов у них со всего мира!
Все таки оптические микроскопы в этом отношении вне конкуренции.
Была у меня мысль сделать подобную связку — аналоговая камера+аналоговый монитор, без цифры — теперь вижу, что не стоит, так что за обзор однозначный плюс.
… а придется, похоже, как то решать для себя этот вопрос — к сожалению, с возрастом зрение лучше не становится…
А вопрос решать — да, надо. Увы…
Чисто по фото в обзоре качество фотографий так себе за 100 американских денег. Достоинство — фокусное расстояние, это да.
Вот для сравнения сделал фотку примерно в таком-же масштабе:
По-моему с детализацией все ок. Если бы туда поставили камеру от мобильника скорее всего вообще бы ничего не было видно. Так что имхо, зря тут все помидорами бросаюся, вполне адекватная цена. Посмотрите сколько стоят камеры видеонаблюдения на таких-же матрицах.
На таких именно не знаю, а на 3мр около 80 баксов.
Но цена — да, это минус.
Притом некоторые китайцы хитрят, пишут 2мп и 1080P, т.е. по хорошему — надо смотреть спецификации на сенсор камеры и разобирать микроскоп смотреть что там стоит. Но я разбирать пока не планировал, боюсь грязи попадет на оптику.
Кстати full hd микроскопы тоже существуют и идут уже с 1/2.86 дюймовой матрицей: https://aliexpress.com/item/item/1080P-VGA-Full-HD-Industrial-Microscope-Camera-SD-Video-Recorder-Stereo-Table-Stand-100X-C-MOUNT/32507236514.html,searchweb201602_4_10037_10034_507_10032_508_10020_10017_10005_10006_10021_10022_10009_10008_10018_10019,searchweb201603_7&btsid=3b8d792b-b7cb-447f-9700-76412d30b0fd
Но цена еще менее гуманна.
Вот делал пару обзоров — один — два.
потому немного в курсе сколько что стоит :)
Около 80 баксов стоят вполне реальные реальные 3.2мр с функционалом больше чем у микроскопа.
Вот тут есть спецификация на этот сенсор (1984×1225 Approx. 2.43M pixels). У вас же полистав обзоры никаких данных по сенсору не увидел (хотя может и искал плохо). Откуда тогда информация про реальные 3.2мп?
Я с этими камерами работаю постоянно, и вполне себе вижу разницу между 1.3, 2 и 3.2мп.
Вот между 3.2 и 4 разница не так заметна на глаз, но там суть в другом, это указано в обзоре.
А как под ним будут выглядеть насекомые?
Можете показать? Комар или муравей. Или еще какой жук или паук.
Какой-нибудь майский жук наверное красивее бы смотрелся…
А ещё у вас в кадрах катастрофически не хватает света. При хорошем освещении и картинка без смазов будет, в том числе видео.
А по поводу света — это скорее вынужденная мера. При сильном освещении площадки с припоем превращаются в большие белые пятня. Поэтому например чтобы увидеть момент плавления припоя, приходится уменьшать яркость подсветки.
А разбирается просто: сначала снимается колба (заточенной кредиткой, медиатром или упаковкой от таблеток), отпаиваются провода от светодиодов, развальцовывается цоколь и вместе с драйвером достается.
Микроскоп пришел без диска. Поделитесь софтом плиз )
Драйвер должен ставиться автоматом. Если не поставился — пробуйте скачать и поставить драйвер YW MS2300D.
Картинка открывается любым ПО для веб камер. В линуксе это программа cheese. В винде — либо стандартными средствами (например через медиа плеер), либо сторонним софтом.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.