В связи с сумасшедшими темпами развития радиотехники и электроники в сторону миниатюризации, всё чаще при ремонте аппаратуры приходится иметь дело с SMD радиокомпонентами, которые без увеличения, порой, даже рассмотреть невозможно, не говоря уж об аккуратном монтаже и демонтаже.
Итак, жизнь заставила поискать в интернете прибор, типа микроскопа, который можно было бы изготовить своими руками. Выбор пал на USB-микроскопы, самоделок которых предлагается очень много, но все они не могут быть использованы для пайки, т.к. имеют очень маленькое фокусное расстояние.
Я решил поэкспериментировать с оптикой и сделать USB-микроскоп, который бы удовлетворял моим требованиям.
Вот его фото:
Конструкция получилась довольно-таки сложной, поэтому подробно описывать каждый шаг изготовления не имеет смысла, т.к. это очень загромоздит статью. Опишу основные узлы и пошаговое их изготовление.
Итак, «не растекаясь мыслью по древу», начнём:
1. Я взял самую дешёвую веб-камеру A4Tech, честно скажу, мне её просто подарили из-за фигового качества изображения, на что мне было глубоко наплевать, лишь бы была исправной. Конечно, если бы я взял более качественную и, естественно, дорогую веб-камеру микроскоп получился бы с лучшим качеством изображения, но я, как Самоделкин, действую по правилу – «За неимением горничной, «любят» дворника», да и, к тому же, качество изображения моего USB-микроскопа для пайки меня устроило.
Новую оптику я взял из какого-то детского оптического прицела.
Чтобы крепить оптику в бронзовой втулке, я просверлил в ней (втулке) два отверстия ø 1,5 мм и нарезал резьбу М2.
В полученные отверстия с резьбой ввернул болтики М2, на концы которых приклеил бусинки для удобства откручивания и закручивания, чтобы менять положение оптики относительно пиксельной матрицы с целью увеличения или уменьшения фокусного расстояния моего USB-микроскопа.
Далее, я задумался о подсветке.
Конечно, можно было сделать светодиодную подсветку, например, из газовой зажигалки с фонариком, которая стоит копейки, или ещё из чего-нибудь с автономным питанием, но я решил не загромождать конструкцию и использовать питание веб-камеры, которое подаётся по USB кабелю от компьютера.
Для питания будущей подсветки, с USB кабеля, которым соединяется веб-камера с компьютером, я вывел два провода с мини-разъёмом (папа) – «+5v, от красного провода USB кабеля» и «-5v, от чёрного провода».
Чтобы минимизировать конструкцию подсветки, я решил использовать LED-светодиоды, которые выпаял из ленты LED-подсветки от разбитой матрицы ноутбука, благо, такая лента у меня давно лежала в «загашнике».
Изготовив при помощи ножниц, подходящего сверла и напильника кольцо нужного размера из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита и, вырезав с одной стороны кольцА дорожки для пайки LED-светодиодов и гасящих SMD-резисторов номиналом 150 ом, (в разрыв плюсового провода питания каждого светодиода поставил резистор 150 ом) спаял нашу подсветку. Для подключения питания с внутренней стороны кольца припаял мини-разъём (мама).
Чтобы соединить подсветку с объективом я применил (неиспользуемую для крепления стёкол объектива) круглую гайку с резьбой, которую припаял к внутренней стороне кольца подсветки (вот для чего я взял именно двухсторонний стеклотекстолит).
Итак, электронно-оптическая часть USB-микроскопа готова.
Теперь необходимо подумать о подвижном механизме для точной настройки резкости, подвижном штативе, основании и рабочем столике.
В общем, осталось придумать и создать механическую часть нашей самоделки.
Поехали…
2. В качестве подвижного механизма для точной настройки резкости я решил взять устаревший механизм для чтения дискет (в народе его называли «флопповод»).
Для тех, кто не застал сие «чудо техники», выглядит он вот так:
Короче, после полной разборки этого механизма, я взял ту часть, которая отвечала за движение считывающей головки, и, после механической доработки (обрезки, спиливания и обработки напильником) получилось вот что:
Для перемещения головки в флопповоде использовался микродвигатель, который я разобрал и взял из него только вал, закрепив его обратно на подвижный механизм. Для удобства вращения вала, на его конец, который был внутри корпуса двигателя, я надел ролик от скроллера старой компьютерной мышки.
Всё получилось, как я хотел, движение механизма было плавным и точным (без люфтов). Ход механизма составил 17 мм, что идеально для точной настройки резкости микроскопа при любом фокусном расстоянии оптики.
При помощи двух болтов М2 я закрепил электронно-оптическую часть USB-микроскопа на подвижный механизм для точной настройки резкости.
Создание подвижного штатива у меня не вызвало особых трудностей.
3. С времён СССР у меня в сарае валялся увеличитель УПА-63М, детали которого я и решил использовать. Для стойки штатива я взял вот такую готовую штангу с креплением, которая была в комплекте увеличителя. Данная штанга изготовлена из алюминиевой трубки с наружным ø 12 мм и внутренним ø 9,8 мм. Для её крепления к основанию я взял болт М10, ввернул его на глубину 20 мм (с усилием) в штангу, а остальную часть резьбы оставил, отрезав шляпку болта.
Крепление пришлось немного доработать, чтобы соединить его с подготовленными во 2 пункте деталями микроскопа. Для этого конец крепления (на фото) я изогнул под прямым углом и в отогнутой части просверлил отверстие ø 5,0 мм.
Далее всё просто – болтом М5 длиной 45 мм через гайки соединяем предварительно собранную часть с креплением и надеваем на стойку, закрепив стопорным винтом.
Теперь основание и столик.
4. С давних времён лежал у меня кусок полупрозрачной пластмассы светло-коричневого цвета. Поначалу я думал, что это оргстекло, но при обработке понял, что нет. Ну, да ладно – решил я его применить для основания и столика моего USB-микроскопа.
Исходя из габаритов ранее получившейся конструкции, и желании сделать большой столик для надёжного крепления плат при пайке, я вырезал из имеющейся пластмассы прямоугольник размером 250х160 мм, просверлил в нём отверстие ø 8,5 мм и нарезал резьбу М10 для крепления штанги, а так же отверстия для крепления основания столика.
К нижней части основания приклеил ножки, которые вырезал из подошвы от старых ботинок самодельным сверлом.
5. Столик выточил на токарном станке (на моём бывшем предприятии, у меня, конечно же, нет токарного станка, хотя есть 5-й разряд токаря) размером 160 мм.
В качестве основания для столика взял подставку для выравнивания мебели относительно пола, она отлично подошла по габаритам и выглядит презентабельно, к тому же, мне её подарил знакомый, у которого этой фурнитуры, «как у дурака махорки».
Покупая любую продукцию и китайских продавцов нужно быть очень осторожными, так как часто, я бы даже сказал регулярно, в целях продвижения своей продукции продавцы указывают в описаниях своих товаров заведомо завышенные характеристики. Фактически, приходится рыться в горах рекламного мусора, чтобы найти адекватное описание и купить качественный продукт. Но иногда, не часто, случается и противоположная ситуация. Когда представленное описание товара не полное и фактически такое описание скрывает уникальные достоинства продукта. Данный материал откроет одну из таких скрытых жемчужин.
Тема «правильного» микроскопа для пайки не нова. Уже многие пытались найти решение данной проблемы. Проблема существует, потому, как в современной электронике используется всё более мелкие детали, и всё более плотный монтаж. Детали становятся настолько мелкие, что их уже сложно даже разглядеть невооружённым взглядом. А уж работать с такими компонентами без вспомогательных оптических приборов практически невозможно.
На рынке существует реально несколько подходов к решению данной задачи:
- это использования луп, как стационарных, так и надеваемых в виде очков
- это использования оптических микроскопов, обычных и стерео
- и самое модное решение – это использование цифровых микроскопов.
- Обычная лупа имеет или недостаточное увеличение или её приходится размещать очень близко к объекту.
- Оптические микроскопы не дешевы, и имеют весьма ограниченное рабочее пространство
- Любой оптический прибор, лупа или оптический микроскоп, создают серьёзную нагрузку на глаза. Особенно негативно для глаз использование очков-лупы.
- Дешёвые цифровые микроскопы, как я их называю «микроскопы на ножке», передают картинку с большой задержкой, имеют слишком маленькое рабочее расстояния до объекта, из-за чего их очень не удобно использовать в работе.
- Дорогие цифровые микроскопы имеют высокую цену, реально 150$-250$ за полный комплект. При этом они не дают высокого увеличения, не позволяют работать под углом, занимают слишком много места на столе, крупный объектив и камера закрывают собой обзор и мешают в работе, если опустить объектив низко.
Речь пойдёт о сравнительно новой линейке USB микроскопов. Разработан данный микроскоп фирмой и имеет цену порядка 50$. Позднее, появился ряд идентичных клонов, которые ни по ТТХ, ни по виду, ни по комплектации не отличаются от оригинала, но имеют цену порядка 35$. Оба этих микроскопа, и и уже обозревались. Поэтому я не вижу смысла повторять то, что уже сказано в предыдущих обзорах. Рекомендую их просмотреть, так как дальше речь пойдёт о вопросах, как бы в продолжении этих обзоров.
Я себе купил клон, потому как, если нет разницы, зачем платить больше. Но практически я уверен, что всё сказанное далее будет справедливо и для оригинала от Andonstar. Целью данного обзора будет измерение реальных характеристик микроскопа, в также будет показано, как правильно пользоваться микроскопом, чтобы эти характеристики можно было использовать на практике.
Штатив
Театр начинается с вешалки, а USB микроскоп начинает со штатива. Штатив для микроскопа - это архиважная вещь. Потому как при работе на больших увеличениях точность позиционирования микроскопа должна быть на уровне десятых или даже сотых долей миллиметра. Поэтому крайне важно, чтобы штатив позволял выбрать произвольную высоту и положение микроскопа, а также позволял корректно совершить микро-коррекцию положения.Обсуждать штатив микроскопа на ножке бессмысленно. Это не штатив. Использовать на больших увеличениях его крайне сложно.
В обозреваемом микроскопе ситуация гораздо лучше, чем у микроскопов на ножке. Но всё-же, следует признать, что данный штатив справился с проблемой лишь частично. Вертикальное позиционирование работает очень точно, как и остальные регулировки, а вот с горизонтальным люфтом беда. Изначально, данный штатив спроектирован так, что у него всегда будет горизонтальный люфт. Но то, что он будет таким большим, я не ожидал. Проще говоря, микроскоп реально болтается в горизонтальной плоскости. У меня болтанка составляет около 7мм. Понятно, что работа с таким люфтом практически невозможна. Потому как при любой попытке изменить настройку высоты или фокуса, картинка уезжает далеко за границы кадра.
Судя по конструкции штатива, полностью устранить люфт теоретически невозможно. Но, тем не менее, вполне удобное решение было найдено, которое практически полностью нейтрализует люфт, даже при самом большом увеличении. Для этого достаточно закрепить резинку. Фотки всё объяснят лучше слов. Главное, правильно подобрать силу натяжения резинки. Также важно, не ставить слишком тугую резинку.
Фото штатива
Пример люфта, сдвиг вправо
Пример люфта, сдвиг влево
Решение проблемы
Разобранный штатив, в выдвинутом состоянии. Выдвинута ось, которая люфтит.
Вид снизу. Вдали виден штифт, который перемещается по канавке. Из-за того, что этот штифт чуть уже канавки и происходит люфт.
Вид снизу, ось максимально втянута. Штифт крупным планом
Канавка крупным планом
Максимальное увеличение микроскопа
Это главный вопрос к продавцам и владельцам микроскопа, точный ответ на который никто не знает. Вся сложность заключается в том, что и как мерить. Точнее, проблема не в том, что нет стандартной методики, для определения максимального увеличения микроскопа. Каждый продавец для микроскопа на ножке ставит, в зависимости от уровня наглости, понравившуюся цифру максимального увеличения. Сейчас можно найти одну и ту же модель микроскопа, вроде той что на картинке сверху, с указанием максимального увеличения x200, x500, x800, x1000 и даже x1600. Хотя, реально, мало кому удаётся увидеть больше x200.Так как стандартной методики не существует, далее будут проведены замеры максимального увеличения, руководствуясь здравым смыслом.
Чтобы определить увеличение микроскопа нужна определить размер видимой области в микроскопе и размер видимой части изображения на экране компьютера. Если выбрать за основу дисплей нетбука 10 дюймов и экран телевизора 60 дюймов, то формально одно и тоже изображение на экране телевизора будет иметь увеличение в 6 раз больше. Но понятно, что мало кто использует 60 дюймовый телевизор как основной монитор. Думаю, будет корректным взять за основу расчёта экран монитора 27 дюймов разрешением FullHD. Для такого монитора, можно считать ширину видимой части дисплея равной 60см.
Это снимок металлической линейки с максимальный увеличением. Снимок сделан с реальным разрешением 1600x1200.
На этом снимке выделен фрагмент, показанный на предыдущем снимке
Согласно данным со снимка, ширина выделенной части изображения составляет 1.23мм. А это значит, что это изображения на экране монитора шириной 60см будет показано с увеличением в x487.5 раз. С учётом, что ширина монитора может оказаться чуть шире, можно смело признать, что указанное в описание микроскопа максимальное увеличение x500, соответствует истине.
В тоже время, если взять за основу огромный парк микроскопов на ножке, большинство их имеет матрицу 640x480, а большие разрешения достигаются как интерполяция. Но чтобы корректно сравнивать разрешения микроскопов, по идее нужно делать сравнение при одинаковом разрешении снимка. То есть, чтобы превратить верхний снимок в максимальном разрешении для снимка, пригодного для сравнения, нужно выделить фрагмент размером 640x480 от левого верхнего угла снимка, а остальное отрезать. 
Для такого снимка, разрешение данного микроскопа получится равным x1219.5. Странно, что китайцы не догадались, сравнивать разрешение микроскопов при фиксированном размере кадра.
Это не дутые цифры, софт для показа картинки умеет делать такое увеличение на лету, таким образом микроскоп может реально работать, и выдавать разрешение картинки, большее чем в x1200 раз. Фактически - это цифровой зум, только реализуется он в нашем случае не железом микроскопа, как это сделано в навороченных цифровых микроскопах, а на уровне софта в программе просмотра.
Поэтому, если указывать максимальное разрешение микроскопа, то нужно обязательно указывать для какого разрешения кадра посчитано это увеличение.
Расстояние от объектива микроскопа до объекта
Расстояние от объектива микроскопа до наблюдаемого объекта критически важно, в случае пайки, да и других работ. Важно, чтобы микроскоп находился на достаточном расстоянии от объекта наблюдения, что не заслонять обзор и не мешать работе. Был произведён ряд замеров, при каком увеличении, какое расстояние должно быть до микроскопа.
Для пайки, на мой взгляд, оптимально ширина кадра в районе 20мм-40мм. При таком рабочем поле расстояние от микроскопа получается равным приблизительно 40мм-70мм. На таком расстоянии микроскоп абсолютно не мешает работать. Кроме того, для пайки я предпочитаю направлять микроскоп не строго вертикально, а под углом, градусов 30 от нормали, что мне кажется, удобнее, чем чисто вертикальная установка камеры.
Если сравнивать с профессиональными решениями, ценой в районе 200$, что-то вроде или или полный комплект как на картинке:
Такой микроскоп обеспечивают увеличение на уровне x50 для разрешения 1920x1080 на расстоянии где-то 20см от объекта. Из минусов: максимальное увеличение не такое большое, всего около x175, и для него требуется приближение чуть-ли не впритирку. Но одно дело, когда впритирку ставишь тоненькую трубочку диаметром 1см, и другое дело, когда приходится перемещать весь этот могучий комбайн. Я считаю, что приобретение такого колосса не оправдано.
Запаздывание картинки
Самая большая беда USB микроскопов – это запаздывание картинки. Если переместить объект в поле зрения камеры микроскопа, то изображение на экране монитора обновится не сразу. У всех микроскопов на ножке, доступно обычно два основных режима работы: 640x480 при 30 fps, и 1600x1200 при 5 fps. Работать с картинкой при 5 fps – это пытка. Либо нужно привыкать, когда после каждого движения нужно останавливаться и делать паузу.У данного микроскопа, проблемы с запаздыванием нет. Всё обновляется быстро, и совершенно не напрягает при работе. Что было замечено авторами и предыдущих обзоров. Но одно дело ощущения, а хочется точных цифр, которые далее будут даны.
Видео поток может передаваться либо в формате yuyv422, либо в формате mjpeg. Крайне важно для просмотра видео потока использовать только формат видео потока mjpeg. Частота обновления кадров для высоких разрешений для mjpeg значительно выше, чем для формата yuyv422. И составляется для основных режимов:
- 640x480 при 30 fps
- 800x600 при 20 fps
- 1280x960 при 17 fps
- 1600x1200 при 17 fps.
Кстати, чтобы понять насколько круто всё работает в режиме mjpeg, очень познавательно попробовать использовать режим yuyv422. Чтобы понять, что видят и могут микроскопы на ножке.
Кроме того, у этого микроскопа есть одно скрытое достоинство. Если выбран формат видео потока как mjpeg, то в случае, когда нужно делать захват видео, можно захваченное видео не перекодировать силами процессора, а отправить в виде как-есть, напрямую из микроскопа в видеофайл. Этот режим работы имеет ряд плюсов. В этом режиме CPU разгружается от работы. А это значит, он не только меньше греется и меньше потребляет энергии. Это значит, что даже на самых слабых процессорах можно успешно делать захват видео с максимальным разрешением без выпадения кадров.
К сожалению, лишь небольшое число программ умеет так работать с видео. Мне известны только три таких программы: AMCap, FFmpeg и VirtualDub.
Для выбора этого режима в AMCap нужно указать тип видео потока с камеры микроскопа как mjpeg, а формат кодирования при записи видео – «Без кодирования».
Для FFmpeg нужно лишь добавить опцию в командной строке -vcodec copy.
Захват видео и запись в файл без перекодирования видео потока:
ffmpeg -s 1600x1200 -rtbufsize 100MB -f dshow -vcodec mjpeg -i video="USB Camera" -vcodec copy -y output.mp4
Просмотр видео:
ffmpeg -video_size 1600x1200 -framerate 30 -rtbufsize 100MB -f dshow -i video="USB Camera" -pix_fmt yuv420p -f sdl "Microscope Video"
Просмотр видео с масштабированием его до выбранного разрешения. Можно подставить вместо 640x480 любое другое разрешение:
ffmpeg -video_size 1600x1200 -framerate 30 -rtbufsize 100MB -f dshow -i video="USB Camera" -pix_fmt yuv420p -vf scale=640:480 -f sdl "Microscope Video"
Просмотр видео с масштабированием, но при этом разрешение масштабировать по оси X для разрешения 1280, а по оси Y разрешение будет выбрано автоматически:
ffmpeg -video_size 1600x1200 -framerate 30 -rtbufsize 100MB -f dshow -i video="USB Camera" -pix_fmt yuv420p -vf scale=1280:ow/a -f sdl "Microscope Video"
Просмотр видео с масштабированием, но при этом разрешение масштабировать по оси Y для разрешения 1060 а по оси X разрешение будет выбрано автоматически:
ffmpeg -video_size 1600x1200 -framerate 30 -rtbufsize 100MB -f dshow -i video="USB Camera" -pix_fmt yuv420p -vf scale=oh*a:1060 -f sdl "Microscope Video"
Просмотр видео с масштабированием в 640x480 и одновременная запись видео в видео файл без перекодирования видео потока:
ffmpeg -s 1600x1200 -rtbufsize 100MB -f dshow -vcodec mjpeg -i video="USB Camera" -vcodec copy output.mp4 -pix_fmt yuv420p -vf scale=640:480 -f sdl "SDL output"
Разборка видео файла, содержащего видео поток mjpeg без перекодирования и потери качества на отдельные jpeg файлы:
ffmpeg -i mjpeg-movie.avi -c:v copy -bsf:v mjpeg2jpeg frame-%04%d.jpg
В VirtualDub никаких специальных настроек делать не нужно.
Измерение запаздывания видео
Измерить запаздывания видео просто. Для этого, нужно рядом с компьютерным монитором, на которое транслируется видео с микроскопа, положить смартфон, так чтобы экран смартфона снимался микроскопом. В смартфоне нужно запустить приложение секундомер. Далее, нужно взять ещё одно устройство: видео камеру, ещё один смартфон, фотоаппарат, или любое другое умеющее записывать видео. Навести его так, чтобы в кадр попал экран смартфона с цифрами секундомера, а так же картинка, транслируемая с микроскопа на монитор, которая также показывает цифры секундомера со смартфона. Далее запускаем запись видео. А после окончания, сравниваем показатели времени на экране монитора, и на экране смартфона. Задержка между появлением показания на мониторе компьютера и есть та самая злостная задержка видео, которая очень сильно мешает в работе.Эксперимент был проведён трижды, каждый раз используя различные программы захвата видео. Захват проводился только в режиме 1600x1200 с масштабированием видео под размера экрана, чтобы видео было максимально большим, но без искажения пропорций.
Первый тест
В качестве программы захвата используется AMCap.
Задержки составили:
0.17 0.20 0.11 0.23 0.13 0.21 0.16 0.20 0.19 0.22 0.17 0.25 0.29 0.20 0.15
Средняя задержка: 0.192 сек
Второй тест
В качестве программы захвата используется FFmpeg.
Задержки составили:
0.13 0.16 0.24 0.15 0.23 0.14 0.14 0.18 0.13 0.17 0.25 0.16
Средняя задержка: 0.173 сек
Третий тест
В качестве программы захвата используется VirtualDub.
Задержки составили:
0.19 0.14 0.18 0.13 0.17 0.25 0.20 0.15 0.18 0.18 0.17 0.25 0.16 0.23
Средняя задержка: 0.184 сек
Данные замеры подтвердили очень качественно сделанное аппаратное видео кодирование у камеры.При передаче видео в цифровом формате неизбежна задержка один кадр для его кодирования, и ещё один кадр для его декодирования. При частоте в 17 кадров, задержка на 2 кадра будет равна 2/17 = 0.1176 сек. Плюс нужно учесть, что частота кадров монитора, который обновляется 1 раз в 60 сек тоже даёт вклад в задержку. Получим 2/17+1/60 = 0.1343 сек. Можно увидеть, что данная задержка точно согласуется с измеренными данными, что говорит о достоверности измерений.
В данном тесте победил FFmpeg, хотя отрыв от AMCap не велик. Зато большим плюсом AMCap можно считать то, что в AMCap работает кнопка захвата отдельных скриншотов. Кстати - в данном микроскопе она сделана правильно, по уму, в отличии от микроскопов на ножке. В них кнопка расположена прямо на микроскопе. Кнопку невозможно нажать не тряхнув микроскоп. А в этом микроскопе кнопка сделан на кабеле, что позволяет делать захваты отдельных кадров быстро и качественно.
Итог
На сегодняшний день - это лучший микроскоп за сравнительно небольшие деньги, который подходит не только для разглядывания мелких объектов, но и для мелких работ, таких как пайка, ювелирные работы, механические работы (перерезать дорожку на плате под таким микроскопом одно удовольствие).По своим потребительским качества данный микроскоп реально составляет конкуренцию даже гораздо более дорогим микроскопам на основе промышленных камер с большими объективами.
Как видите, USB микроскоп из веб камеры для пайки достаточно легко сделать из подручных материалов в течение нескольких часов. Для этого понадобится :- веб камера;
- паяльник с припоем и флюсом;
- отвертки;
- запчасти для штатива;
- светодиоды , если их нет в камере;
- клей или эпоксидная смола;
- программа для трансляции изображения на ЖК монитор.
Вот такая конструкция самодельного микроскопа из камеры для осмотра SMD может получиться.
Следующий видеоролик посвящен принципу изготовления микроскопа из веб-камеры своими руками. Использован штатив и приведено видео процесса пайки USB-разъема.
Микроскоп из фотоаппарата
Честно говоря выглядит такой «микроскоп» достаточно странно. Принцип тот же, что и с веб-камерой — переворачивают оптику на 180 градусов. Для зеркальных фотоаппаратов даже есть специальные .
Ниже показано какое изображение получается с такого самодельного микроскопа для пайки. Видна большая глубина резкости — это нормально.
Недостатки самодельного микроскопа::
- малое рабочее расстояние;
- большие габариты;
- нужно придумывать камеру удобно крепить.
Достоинства фотокамеры для пайки:
- можно сделать из имеющейся зеркальной камеры;
- плавно регулируется увеличение;
- есть автофокус.
Микроскоп из мобильного телефона
Самый популярный способ сделать микроскоп из мобильного телефона своими руками — это прикрутить к камере смартфона линзу от CD- или DVD- проигрывателя. Получается вот такая конструкция микроскопа.
Линзы в этой технике применяют с очень малым фокусным расстоянием. Поэтому с помощью такого микроскопа получится только контролировать состояние пайки SMD компонентов и искать в припое. Паяльником между платой и линзой просто не подлезешь. Ниже приведу видео, на котором видно какое увеличение дает такой самодельный микроскоп.
Еще один вариант — микроскоп для мобильника. Эта штука выглядит вот так и стоит совсем копейки.В более продвинутых случаях мобильный телефон вешают на уже имеющийся стерео- или моно- микроскоп для мелких деталей. Некоторые хорошие снимки у меня так и получались. Этот метод важен, когда нужно сделать микрофотографии для обучения или консультаций с другими мастерами.
4 место — USB микроскоп для пайки
Сейчас популярны китайские USB микроскопы по сути сделанные из веб-камер на и или даже с со встроенным монитором, например USB-микроскопы и . Такие электронные микроскопы больше предназначены для визуальной диагностики электроники, видеоинспекции качества пайки или, например, для проверки заточки ножей.
Напомню, что задержка видеосигнала в таких микроскопах значительная. Со встроенным монитором намного легче паять, но отсутствует глубина резкости и объемное восприятие микрообъектов.
Недостатки USB микроскопа:
- временные лаги, не позволяющие быстро паять;
- малое оптическое разрешение;
- отсутствие объемного восприятия;
- как правило, это стационарный вариант, привязанный к компьютеру или розетке.
Достоинства USB микроскопа:
- возможность работать на комфортном расстоянии для глаз;
- можно снимать видеоролики и фотографии;
- сравнительно низкая стоимость;
- малый вес и габариты;
- можно легко смотреть на плату под углом.
Отзывы о них довольно хорошие. Оба они конечно не образцы для подражания, но выглядят внушительно. Качество изображения хорошее, рабочее расстояние 100 или 200 мм в зависимости от насадок. Эти микроскопы могут быть использованы для пайки при настройке и должном уходе.
Мини-обзор смотрите в видеоролике, изображение в объектив показывают на 9-ой минуте.
2 место — импортный микроскоп для пайки
Среди зарубежных брендов, микроскопной техникой славятся компании Carl Zeiss, Reichers, Tamron, Leica, Olympus, Nikon. Такие модели, как Nikon SMZ-1, Olympus VMZ, Leica GZ6, Olympus SZ3060, Olympus SZ4045ESD, Nikon SMZ-645 по праву заслужили звания народных бинокулярных микроскопов для пайки за их качество картинки. Ниже приведу примерные цены на популярные зарубежные модели :
- Leica s6e/s4e (7-40x) 110 мм — 1300 $;
- Leica GZ6 (7x-40x) 110 мм — 900 $;
- Olympus sz4045 (6,7х-40х) 110 мм — 500 $;
- Olympus VMZ 1-4x 10х 90 мм — 500 $;
- Nikon SMZ-645 (8х-50х) 115 мм — 800 $;
- Nikon SMZ-1 (7x-30x) 100 мм — 400 $;
- добротный Nikon SMZ-10a — 1500 $.
В принципе цены не космические, но это б/у микроскопы, которые можно купить на eBay или Amazon с платной доставкой. Выгодность тут нужно в каждом частном случае рассматривать отдельно.
1 место — отечественный микроскоп для пайки
Среди истинно отечественных микроскопов хорошо известен ЛОМО и делают они прикладные микроскопы под маркой МСП. Самые подходящие для пайки из новых микроскопов — это МСП-1 вариант 23 или . Правда ценник у них недетский.
Вынужден сказать, что Альтами, Биомед, Микромед, Levenhuk — все это отечественные продавцы китайских микроскопов. На качество исполнения многие жалуются. Для профессионального применения их не рассматриваем. Правда попадаются терпимые экземпляры. Это зависит от условий транспортировки и хранения. Дело в том, что оптика у них юстирована с помощью силиконового клея с соответствующей надежностью.
Из старых запасов или б/у истинно советские можно взять на Авито:
- БМ-51-2 8,75х 140 мм — 5 тыс. руб. поиграться;
- МБС-1 (МБС-2) 3х-100х 65 мм — до 20 тыс. руб.;
- МБС-9 3х-100х 65 мм — до 20 тыс. руб.;
- ОГМЭ-П3 3х-100х 65/190мм — до 20 тыс. руб. (у меня такой на работе, нравится);
- МБС-10 3х-100х 95 мм — до 30 тыс. руб.;
- БМИ-1Ц 45х 200 мм — более 200 тыс. руб. — измерительный.
Итоги рейтинга микроскопов
Если вы еще думаете какой выбрать микроскоп для пайки, то мой победитель — МБС-10 — народный выбор вот уже много лет.
Рейтинг микроскопов по назначению
Микроскоп для ремонта мобильных телефонов
Следующие микроскопы для пайки и ремонта смартфонов отсортированы по росту качества картинки:
- МБС-10 (пониженный контраст, нереальные цвета при больших увеличениях, дискретное переключение увеличений, 90 мм расстояния);
- МБС-9 (65 мм расстояние и слабый контраст);
- Nikon SMZ-2b/2t 10см (8х-50х)/(10-63x);
- Nikon SMZ-645 (8х-50х) 115 мм;
- Leica s6e/s4e (7-40x) 110 мм;
- Olympus sz61 (7-45x) 110 мм;
- Leica GZ6 (7x-40x) 110 мм;
- Olympus sz4045 (6,7х-40х) 110 мм;
- Оlympus VMZ 1-4x 10х с рабочим расстоянием 90 мм;
- Olympus sz3060 (9x-40x) 110 мм;
- Nikon SMZ-1 (7x-30x) 100 мм;
- Bausch and Lomb StereoZoom 7 (рабочее расстояние всего 77 мм);
- Leica StereoZoom 7;
- Nikon SMZ-10a с объективом Nikon Plan ED 1x и окулярами 10х/23 мм;
- Nikon SMZ-U (7,5x-75x) рабочее расстояние с Nikon Plan ED 1x 85 мм, с оригинальными окулярами 10х/24 мм.
Микроскоп для ремонта планшетов и материнских плат
Для таких применений вопрос предельного разрешения не так важен, там рабочими являются увеличения 7х-15х. Для них нужен хороший универсальный штатив и маленькое минимальное увеличение. Следующие микроскопы для пайки материнских плат и планшетов отсортированы по степени увеличения качества картинки:
- Leica s4e/s6e (110mm) с полем 35 мм;
- Olympus sz4045/sz51/sz61 (110mm) с полем 33 мм;
- Nikon SMZ-1 (100мм) с полем 31.5 мм;
- Olympus sz4045;
- Olympus sz51/61;
- Leica s4e/s6e;
- Nikon SMZ-1.
Микроскоп для ювелира или зубного техника
Следующие микроскопы для зубного техника или ювелира с большим рабочим расстоянием отсортированы по степени улучшения качества картинки:
- Nikon SMZ-1 (7х-30х) с окулярами 10х/21 мм;
- Leica GZ4 (7х-30х) 9 см с линзой 0,5х (19 см);
- Olympus sz4045 150 мм;
- Nikon SMZ-10 150 мм.
Микроскоп для гравировки
Следующие микроскопы для гравировки c с большой глубиной резкости отсортированы по возрастанию качества картинки:
- Nikon SMZ-1;
- Olympus sz4045;
- Leica gz4.
Как проверить б/у микроскоп при покупке
Перед покупкой б/у микроскоп для пайки проверяется просто (частично взято у этого спеца):
- осмотрите корпус микроскопа на наличие царапин и следов удара. Если есть следы удара, то оптика может быть сбита.
- проверьте люфт ручек позиционирования — его не должно быть.
- наметьте маленькую точку на листе бумаги карандашом или ручкой и проверьте, не двоится ли точка на разных кратностях.
- при повороте ручек настройки микроскопа послушайте наличие хруста или проскальзываний. Если они есть, то пластиковые шестерни могут быть лопнувшими, а отдельно они не продаются.
- осмотрите окуляры на предмет наличия просветления . Часто от неправильного ухода его царапают или стирают.
- покрутите окуляры вокруг своей оси на белом фоне. Если артефакты изображения тоже крутятся, то дело в грязи на окулярах — это пол беды.
- если видны серые пятна , блеклое изображение или точки, то возможно загрязнена призма или вспомогательная оптика. Иногда на ней обнаруживаются белесый налет, пыль и даже грибок.
- самое сложное в диагностике микроскопа для пайки — определить слабое несведение по вертикали. Если глазам трудно за пару минут адаптироваться к изображению, то лучше такой микроскоп для пайки не брать — у него сильное несведение. Если при пайке под микроскопом глаза устают в течение 30-60 минут и начинает болеть голова, то это слабое несведение. Слабое расхождение объектов по высоте трудно определить при покупке.
- осмотрите ЗИП, при наличии.
Как закрепить микроскоп на рабочем столе
Существует множество способов закрепить микроскоп для пайки на рабочем столе. Производители решают эти проблемы с помощью и штанги. Они удерживают микроскоп от падения и позволяют легко позиционировать его относительно платы.
Самодельная подставка или штатив для микроскопа обычно делается из старого фотоувеличителя или из других доступных ресурсов и запчастей.
А вот Мастер Сергей сделал штатив микроскопа для пайки микросхем своими руками из мебельных трубок. Получилось хорошо. Видеообзор его с смотрите ниже.
Над материалом трудились Мастер Сергей и Мастер Пайки. В комментариях напишите какими микроскопами для пайки микросхем пользуетесь и насколько они хороши.
Микроскоп для пайки – приспособление, позволяющее многим людям осуществлять точные работы, электронных карт, микросхем и многого другого . Занимаясь ремонтом, а также восстановлением всевозможных электронных устройств, периодически сталкиваешься с необходимостью работы с мелкими деталями.
Таким образом, отличным помощником будет USB микроскоп, предназначенный для , а также других мелких деталей. Современное разнообразие устройств позволяет человеку выбрать отличный микроскоп специально под свои нужды.
Область применения:
- Точные работы;
- Осмотр поверхностей, а также контроль качества;
- Пайка и монтаж электронных плат.
USB микроскоп, предназначенный для пайки мелких деталей, микросхем, применяется в большинстве случаев для выявления микротрещин в материнских платах. Механизмы большинства современных USB микроскопов оснащены ручной фокусировкой, бесступенчатым изменением степени увеличения, подсветкой и другими полезными функциями. Также в значительной мере упрощает работу USB-шнур, посредством которого передается информация на персональный компьютер, а также то, что он оборудован подсветкой.
При помощи специального программного обеспечения со шкалой, USB микроскоп также может использоваться для измерения углов, расстояний, площадей и радиусов увеличенных объектов до микрометра.
Стоит обратить внимание на то, что большинство современных микроскопов оснащены подсветкой, возможностью передачи данных на компьютер, а также многими другими полезностями для пайки. Также имеют возможность работать в качестве веб-камеры.
С помощью данного приспособления вполне возможно осуществлять цифровые фотоснимки микросхем, в дальнейшем их увеличивать, снимать видео и передавать всю полезную информацию на компьютер для последующего изучения всех деталей работы.
Технические данные
Современный микроскоп – новейший девайс, оборудованный подсветкой для пайки микросхем и других мелких деталей. В связи с этим нужно знать технические данные полезного устройства.
Технические данные:
- Камера: 2,0 MPixel (большинство микроскопов оборудованы такой камерой);
- Увеличение: 20-200х;
- CMOS датчик изображения;
- Ручная фокусировка в пределах 10-500 миллиметров;
- Фото формат: BMP или JPEG;
- Видео формат: AVI с возможность осуществления 30 кадров/секунду;
- Освещение: в большинстве случаев имеется 8 светодиодов с возможностью регулировки яркости (воспользовавшись подсветкой, работа становится значительно легче);
- Разрешение фото/видео: 2560×2048 (5M), 2000×1600, 1600×1280 (2M), 1280×1024, 1024×960, 1024×768, 800×600, 640×480, 352×288, 320×240, 160×120;
- Источник питания позволяет использовать USB-порт портативного компьютера, при этом отсутствует потребность в дополнительной аккумуляторной батарее;
- Системные требования по большей части схожи между собой: Windows® в 2000 / XP/Windows Vista -/Windows 7.
Что входит в комплект?
В комплект современного устройства для пайки входят следующие компоненты:
- Микроскоп;
- Кабель USB;
- Штатив;
- Руководство по использованию приспособления для пайки микросхем;
- Программное обеспечение со всеми необходимыми драйверами;
Особенности микроскопа
Стоит отметить, что сегодня пайщики не слишком стремятся приобретать данные устройства для пайки, полагая, что привычная лупа, одеваемая на голову, намного удобнее и проще. Безусловно, лупа намного проще, однако во всем остальном лупа уступает микроскопу (она не оборудована подсветкой, сообщением с компьютером).
Как и всякое современное приспособление, призванное сделать работу более простой и менее трудоемкой, микроскоп имеет ряд существенных преимуществ перед таким приспособлением, как лупа, благодаря которыми пайщик может забыть о том, как им ранее использовалась для этих целей лупа, прикрепляемая на голову.
Особенности микроскопа:
- Компактность;
- Портативность;
- Незначительный вес;
- Регулируемый зум (увеличение) объектива;
- Возможность подсветки ремонтируемой детали;
- Высокая резкость;
- Оборудован качественной подсветкой;
- Легкость замены каких-либо элементов приспособления;
- Дополнительные аксессуары для сохранности аппарата при транспортировке;
- Удобство использования;
- Возможность работы с фотографиями и видеороликами.
Микроскоп своими руками
Если вам надоела лупа на голове, будет интересно знать, что микроскоп для качественной пайки можно сделать самодельный. Однако для этого потребуется немного умений и минимум старых приспособлений. Конечно, для изготовления микроскопа своими руками потребуется детский аналог - игрушечный микроскоп. Можно воспользоваться старым детским приспособлением, например, «Натуралистом». Вдобавок придется пустить в ход веб-камеру, которой вы уже вряд ли будете пользоваться.
Сразу скажем, если вы не уверены в том, что доведете дело до конца, да и лупа для вас - более привычный прибор, лучше не начинать, поскольку в противном случае вы рискуете зря потратить время, а также израсходовать материалы, которые еще могут пригодиться. В таком случае будет лучше приобрести новое приспособление для пайки микросхем. Но для уверенных в себе ниже представлен порядок действий.
Порядок действий:
- Сначала приготовим материалы к работе, организуем рабочее место;
- После этого возьмем веб-камеру, после чего вкрутим ее в окуляр. Для закрепления камеры можно использовать клей для пластика;
- Далее в ход пускаем транзистор в SOT-23 (реальный размер 3х3 миллиметра) или резистор 1206, длина которого составляет 3х2,6 миллиметра;
- По желанию микроскоп можно оборудовать подсветкой.
Благодаря незначительным усилиям и временным затратам вы сможете воспользоваться USB микроскопом, сделанным своими руками, при этом не будете больше напрягать свое зрение, да и лупа не пригодится. Таким образом, микроскопом успешно заменяется лупа.
