Штатный датчик Chronolite

Если постараться перечислить все достоинства датчиков-надульников, то список, пожалуй, будет таким:

• Простота изготовления;
• Минимальное количество деталей (всего 2 детали в каждой оптопаре);
• Малые габариты и вес;
• Приемники оптопар очень легко защитить от паразитных источников излучения;
• При разумном способе крепления надульника на стволе датчики невозможно "застрелить" (повредить пулей).

Теперь разбавим этот рахат-лукум списком недостатков:

• Трудно чистить детали оптопар
• При интенсивной работе с оружием (настройка, доработка) датчик-надульник мешается (от простого увеличения габаритов оружия до необходимости постоянно снимать/ставить надульник; а уж если надульник выполнен раздельно с измерительным блоком, то соединительный провод может довести до бешенства);
• Надульник не слишком хорошо переносим с одного ствола на другой - если стволы имеют различный наружный диаметр. А на некоторые стволы надульник очень сложно или невозможно пристроить (взгляните, например, на ствол винтовки Gamo CFX);
• При неразумном способе крепления надульника на стволе можно не только застрелить датчики, но и серьезно повредить руки. Есть довольно много прецедентов и того и другого - в случаях, когда надульник пытались руками прижимать к срезу ствола;
• "Выдыхаемые" оружием из ствола продукты выстрела мешают нормальной работе датчиков. Степень вредительства различна - от искажения результатов измерения до полной неработоспособности прибора. Даже PCP-пневматика норовит выдохнуть водяные пары (если резервуар забивался влажным воздухом). Самые сильные проблемы у надульников, установленных на CO-пневматике: углекислота, расширяясь при выстреле (снижение давления => увеличение объема) сильно охлаждается. И в этом облаке холодной CO-шно-воздушной смеси конденсируется влага воздуха. Датчики в этом облаке просто не различают где именно началась и где закончилась пуля. Ну а из ППП-пневматики летит масло и продукты горения. Это облако показания датчиков не искажает, но датчики загряхзняет.

Что такое рамочный датчик

Почему штора плоская и почему тонкая - да потому, что надо точно знать расстояние между двумя рамками - это наша измерительная база. И вот из этого требования растет сложность реализации: если сделать штору одним широкоугольным излучателем и одним широкоугольным приемником (представьте себе, что через углы короба квадратного сечения проходит по диагонали продольная ось оптопары, излучатель и приемник имеют диаграмму направленности 90 градусов). Да, короб перекрыт. И с датчика выходит номинальный сигнал 5 вольт. Тепреь мы возьмем и накроем приемник щелевой маской - штора стала плоской. Но при этом освещенность приемника излучателем уменьшилась в десятки раз, и сигнал, выходящий с него - тоже. Допустим, от него осталось целых 10% = 0,5 вольт. Теперь стреляем. Пусть пуля даже точно пересекла оптическую ось оптопары - но изменение потока излучения, попадающего на приемник, очень мало. Излучение на датчик приходит с угла 90 градусов; пуля создала тень в секторе 5 градусов - итого, сигнал уменьшился всего на 4,5%. То есть на 0,0225 вольта. Вот такое изменение надо почувствовать и надежно выделить его из посторонних шумов электронной схемы. Да, сигнал можно усилить, но при этом усилятся и посторонние шумы...

Поэтому обычно "штору" организовывают из нескольких излучателей и нескольких приемников. Но там начинаются проблемы с засветкой приемников от излучателей-соседей.

Вот теперь, думаю, Вы прониклись сложностями, которые умудряются преодолевать конструкторы рамочных датчиков. Запасайтесь пока признательностью и уважением к их труду, а я в это время перечислю основные достоинства рамочных хронографов:

• Их датчики не засоряются продуктами выстрела, их показания этими самыми продуктами выстрела не искажаются;
• При использовании они не увеличивают массу и габариты оружия;
• Они не мешаются при интенсивных операциях с оружием, они не сваливаются при таких операциях со ствола и не разбиваются об пол;
• Они работают со стволами любых калибров и наружных диаметров;
• Они потенциально более травмобезовпасны. Если, конечно, Вы не будете стрелять в хронограф, который кто-то держит в руке.

И их недостатки:

• При не аккуратном выстреле можно запросто "застрелить" хронограф;
• Они сложнее в изготовлении и дороже. Деталей в оптопарах больше, в схему добавляются усилители сигналов оптопар;
• Они потребляют больше энергии - быстрее высасывают батареи. А как же иначе, если там больше излучателей, да еще усилители добавлены?
• В карман рамочный хронограф может положить только Петр I работы Церетели. Все остальные - только в сумку;
• Если вы стреляете на природе, то для установки рамочного хронографа потребуется какое-то разумное место: пенек, дупло или подвешивание на веточку.
• Самый существенный недостаток: Обязательно нужно тщательно следить за перпендикулярностью траектории пули плоскостям шторок. Иначе вы превратите катет в гипотенузу, а геометрия таких вольностей не прощает - между пересечением шторок пуля пройдет не расстояние равное измерительной базе, а большее. Потратит пуля на этот путь больше времени и хронограф покажет скорость меньшую, чем оно есть на самом деле.

Можно ли сделать Chronolite со сменными датчиками

Можно. Но есть одно большое "НО": чтобы все так красиво работало, измерительные базы в обоих датчиках должны быть равными. С очень хорошей точностью. Иначе Вы получите не удобство, а головную боль. Но обеспечить одинаковость баз можно; это задача чисто техническая, а значит - решаемая. Вот только решить ее "на коленке" может быть сложно. Хотя, если сделать рамки подвижными и регулировать расстояние между ними резьбовыми шпильками или набором прокладок... Или сделать подвижной хотя бы одну из щелевых масок приемников...

Но вот собственно прошивка Chronolite не расчитана на работу с несколькими различными базами. Переключать значение базы в программе "на лету" кнопочкой не получится. Разве что подкрутите прошивку под значения Ваших баз и будете каждый раз при смене типа датчика перепрограммировать камень. И уж точно не получится автоматического переключения (чтобы прошивка хронографа сама определяла какой датчик сейчас подключен). Но само переключение входов микроконтроллера сделать, конечно, можно - скажем, перемычками в разъеме и добавлением дополнительных коммутирующих элементов. Самое простое - подключать внешний датчик 3-х контактный аудиоштеккером в 5-ти контактное гнездо. Плюс отдельный разъем питания.

Но пока еще такую экзотику в готовом виде никто не сделал.

Варианты конструкции рамочного датчика для Chronolite