Как сделать прибор ночного видения своими руками. Создаем прибор ночного видения своими руками Пнв своими руками в домашних условиях

Любое тело обладает способностью излучать или отражать ИК (инфракрасные) лучи. На этом принципе и построен "ПНВ" (прибор ночного видения) разработанный в 1984 году немецкой фирмой "Elektrisch Manufactur". Этот прибор основан на внутреннем фотоэффекте. При проецировании ИК изображения электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) (см.рис.1) меняется и на примыкающем электролюминисцентном слое (4) создается распределение потенциалов, соответствующее распределению яркости изображения на фотопроводнике (2). Для осуществления этого процесса надо к крайним прозрачным электродам приложить переменное напряжение 250-500 Вольт с частотой 400-3000 Гц и силой тока не более 10 мА

Итак, приступим к изготовлению ПНВ. Химические элементы необходимые для изготовления прибора можно достать в любом химическом кабинете школы или химической лаборатории любого предприятия. Для начала возьмем две стеклянные пластинки, хлорид олова SnClz, серебро, сульфид цинка ZnS (кристаллический) и медь. Стёкла подержите 4 часа в смеси из H2SO4 и К2Сг2О7 (дихромат калия). Просушите. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее SnCl2 и поставьте в муфельную (или электро-) печь. Над ней на расстоянии 7-10см закрепите стёкла. Накройте чашечку металлической пластиной и включите печь. Как только она разогреется до 400-480 градусов, выньте металлическую пластину. Как только образуется тончайшее токопроводящее покрытие, выключите печь и оставьте стёкла в ней до полного остывания. Покрытие проверьте тестером.

Затем на одну из этих пластин нанесите фотополупроводник. Для этого приготовьте равные количества 3%-ного раствора тио-карбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Вылейте оба раствора в стеклянный сосуд. С помощью пинцета внесите в раствор стеклянную пластинку и держите ее вертикально. Но перед этим нанесите на сторону свободную от токопроводящего покрытия лак. Надев резиновые перчатки, налейте в сосуд с пластинами, доверху концентрированный раствор щелочи /осторожно!!/ и очень аккуратно размешайте стеклянной палочкой, не задевая пластин. Через 10 минут пластинку выньте (аккуратно) и вымойте под струёй дистиллированной воды. Высушите.

Включите печь и положите в чистую фарфоровую чашечку серебро. Повторите процесс описанный выше при 900 град. Покрытие наносится на пластину с фотополупроводником. Добейтесь получения зеркальной пленки. Для изготовления люминофора приготовьте чистые кристаллики ZnS. Если будут какие-то примеси, то яркость свечения резко падает или исчезает. Приготовьте печь. В фарфоровую чашечку положите чистую медь. Кристаллики меди и ZnS должны быть по возможности меньше. Соблюдайте пропорцию ZnS - 100%, Сu (медь) - 10 %. В печи создайте циркуляцию паров меди и прохождение их через промежутки между кристаллами. Получившиеся кристаллы не в коем случае не размалывать. Должен получится бесцветный порошок. Смешайте цапон-лак с кристаллами. Количество лака возьмите минимально возможным. Вылейте смесь на пластину со слоем из серебра и дождитесь полного растекания и образования ровной поверхности. Сверху наложите вторую пластину токопроводящего покрытия на лак и слегка прижмите. После высыхания за герметизируйте полученный ПНВ. Перед всеми этими операциями, после нанесения токопроводящего покрытия следует припаять проводки в качестве выводов по краям пластин.

Теперь Вам остается собрать схему генератора высокого напряжения и собрать это все в единый корпус. Он может быть любой формы. Но рекомендуется все-таки предложенный разработчиком (см.рис.2). Объектив может быть от любого фотоаппарата, желательно короткофокусный, например от "ФЭД", "Смена-М". Окуляром может служить любая двояковыпуклая линза. После окончательной сборки проверьте все соединения на правильность подсоединении и прочность. Включив ПНВ должен тихо запищать трансформатор. Если изображение не появилось не отчаивайтесь. Измените частоту генератора или уровень напряжения. Установите максимальную чувствительность.

Резистором R2 изменяется частота генератора.
Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:
Обмотка I содержит 2000 - 2500 витков, провода - 0,05 - 0,1 мм;
Обмотка II содержит 60 витков;
Обмотка III - 26 витков, провода - 0,3 мм.

Каждое физическое тело способно отражать или излучать инфракрасные лучи (ИК). Именно эта особенность взята во главу угла конструкторами приборов ночного видения. В основе их действия - это так называемый внутренний фотоэффект. Когда инфракрасное изображение проецируется куда-либо, тогда электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) делается иной на смежном электролюминисцентном слое (4), и в данном случае имеет место распределение потенциалов, которое, в свою очередь, соответствует распределению яркости картинки на фотографическом проводнике. Для того, чтобы этот процесс имел место быть, требуется к прозрачным электродам, находящимся по краям, обеспечить переменное напряжение электрического тока величиной 250-300 Вольт при частоте 400-3000 герц, а сила тока не должна превышать при этом 10 мА.

Как сделать прибор ночного видения самому.

Давайте начнем! Для того, чтобы сконструировать прибор ночного видения самому, нужно взять химические элементы из кабинета химии в школе или в химлаборатории отдельно взятого завода или фабрики. Они понадобятся для его изготовления.

Перво-наперво мы берем две маленькие пластины из стекла, а также химическое соединение Sn Cl2 (олова хлорид)., серебро (Ag), ZnS (цинка сульфид кристаллический) и Cu (медь). Стёклышки нужно прогреть примерно 4 часа в растворе из скрной кислоты H2SO4 и калия дихромата К2Сг2О7, а затем тщательно высушить их. Затем нужно взять чашечку - лучше сделанную из фарфора, налить туда. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее олова хлорид SnCl2 и поставить её в электрическую печку. Над этой печью нужно надистанции не более 7-10 сантиметров прикрепить куда-нибудь стеклышки. Далее Вам придется накрыть фарфоровую чашку пластинкой из металла. Включите электрическую печку.

Едва печка нагреется примерно до 400-480˚, Вам придется взять оттуда пластину из металла. Убедитесь, что на ней образовалось чрезвычайно тонкое токопроводящее покрытие. Тогда нужно снова включить печь и положить стекла на стол и дать им совсем остыть. Нужно будет проверить тестером это самое покрытие. Далее нужно будет нанести на какую-нибудь из этих пластинок фотополупроводник. Чтобы осуществить это, надо изготовить одинаковое количество трехпроцентного раствора тиокарбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Эти растворы нужно влить в сосуд из стекла. Используя пинцет, суньте в раствор стеклянную пластинку, удерживая её в вертикальном положении. До этого нужно нанести на сторону, которая не покрыта токопроводящим покрытием, лак. Оденьте резиновые перчатки, осторожно влейте в сосуд с пластинками концентрированный щелочной раствор до самого верху. Бережно и осторожно размешайте получившееся стеклянной палкой, при этом стараясь не задевать пластины. Спустя 10 минут пластинку надо будет осторожно вынуть и вымыть потоком дистиллированной воды. Далее нужно все это высушить. Включайте печку и пклвдите в чистую чашечку из фарфора серебро (Ag). Повторите описанный нами процесс при температуре 900˚. Нанесите покрытие на пластину с фотополупроводником. При этом нужно будет добиться того, чтобы там получилась зеркальная пленка. Чтобы изготовить люминофор, надо приготовить чистые кристаллики ацетата цинка ZnS. Следует отметить, что при наличии примесей яркость свечения значительно упадет или вовсе исчезнет. Подготовьте печку. В фарфоровую чашку положите Cu. Её кристаллики меди и кристаллы ацетата цинка ZnS должны быть как можно меньше по размеру. Пропорция должна быть соблюдена такая: ZnS - 100%, медь - 10 %. В печке должна произойти циркуляция паров меди и их прохождение сквозь промежутки между кристалликами. Полученные кристаллы не размалывайте ни под каким предлогом! У Вас получится тогда порошок без цвета. Смешайте лак с кристалликами. Лака возьмите как можно меньше. Вылейте смесь на пластинку со слоем из серебра и подождите, пока она не растечется полностью и не образуется ровная поверхность. Сверху на лак положите вторую пластинку токопроводящего покрытия и слегка зажмите её. Когда все засохнет, получившийся прибор ночного видения необходимо загерметизировать. После всех этих манипуляций, нанеся токопроводящее покрытие, припаяйте проводки в качестве выводов по краям пластинок.

Сборка прибора ночного видения

Осталось лишь собрать генератор высокого напряжения и положить это все в один и тот же корпус. Форма его произвольна, но мы рекомендуем ту, что предложена большинством разработчиков приборов ночного видения (на рисунке). Объектив в нем можно взять от любого фотографического аппарата, но лучше всего именно короткофокусный (скажем, от фотоаппарата "Смена-8М" или "ФЭД". В качестве окуляра может выступить любая двояковыпуклая линза. Когда Вы все это соберете воедино, то нужно проверить все соединения на прочность и правильность соединения. Когда Вы включите Ваш новый прибор ночного видения, то обязательно услышите тонкий писк. Это пищит трансформатор. Не увидев в никакого изображения, не расстраиваетесь - Вы можете изменить уровень подаваемого напряжения или частоту генератора.Установите максимальную чувствительность.

Приятного Вам наблюдения!

пластины из стекла;
фотографический проводник;
слой серебра (Ag);
электролюминофор;
фотообъектив или линза.

Резистором R2 изменяется частота генератора.
Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:

Обмотка I содержит 2000 - 2500 витков, провода - 0,05 - 0,1 мм;
Обмотка II содержит 60 витков;
Обмотка III - 26 витков, провода - 0,3 мм.

В этом видеоуроке покажем, как изготовить простой и недорогой самодельный прибор ночного видения, справимся с этой задачей за 5 минут. Весь процесс его создания автор идеи продемонстрировал на видео.

В первую минуту ролика демонстрируется съемка в темноте с помощью обычной камеры с искусственным светом. Далее свет выключается и аппарат переводится в режим ночного видения. В этом состоянии без специальной инфракрасной подсветки ничего не видно. С о второй минуты она включается и видно, что прибор ночного видения хорошо функционирует.

Вебкамера – основа для видения в инфракрасном свете

Для того, чтобы сделать устройство для ночного видения нужна обычная вебкамера, которую требуется немного доработать, удалив из нее инфракрасную линзу. В результате камера начнет пропускать инфракрасное излучение. Для подсветки используем инфракрасный фонарик. В видео автор ролика упоминает мощность фонарика, но в комментарии он сообщает о своей ошибке, когда он называет его мощность. На самом деле мощность его 3 ватта. Инфракрасный фильтр прозрачный, он стоит на линзе камеры. После сборки вебкамеры без фильтра можно смотреть ночные виды, но только с использованием такого фонаря.

Если нужен заводской качественный прибор ночного видения, то приобрести его можно в китайском интернет-магазине. Там же вы сможете узнать разброс цен на товары, а также найдете и инфракрасный источник света (при необходимости). На сайте есть отзывы, почитайте, когда будете принимать решение о покупке.

Далее смотрите, как работает эта камера, которая сделана своими руками, с подсветкой с помощью телевизионного пульта. С пультом инфракрасное освещение работает только на близком расстоянии, но например, для лестничной площадки его будет достаточно.

Оптика / ПНВ

Мы сегодня не будем касаться средневекового алхимического метода, чтобы изготовить прибор ночного видения своими руками. Это конечно просто, если дома имеются серная кислота и немного хлорида олова, но нам представляется несколько опасным подобный подход. Поэтому план работы на сегодня такой: обсуждаем кратко принцип действия прибора ночного видения, расскажем из чего его можно собрать, если на месте не сидится, быть может, сделаем краткий экскурс на тему, чего там имеется в магазине из данной области.

Устройство прибора ночного видения включает:

Преобразователь инфракрасного излучения в видеосигнал.
Подобие окуляра, которое бы могло сигнал отображать в режиме реального времени.
Подсветка.

В магазине имеется много устройств, которые позволяют вести съемку в темноте. Прибор ночного видения, очевидно, должен базироваться на одном из них. Черно-белая микрокамера как раз подойдет. Стоит она не очень дешево, но можно использовать ее и для чего-нибудь другого, если прибор ночного видения надоест. Примером таких устройств могут служить JK 007B или JK-926A. Главное, чтобы у устройства был видеовыход, а он имеется у любой камеры, иначе зачем она вообще нужна! Цена покупки не должна сильно превышать магазинную стоимость прибора ночного видения (см. выше), иначе будет душить жадность. Утешьте себя тем, что наше устройство сможет вести регистрацию, а это стоит еще больше денег на прилавке.

Необходимо найти старенький видоискатель. Для этого можно сходить в салон, занимающийся ремонтом бытовой техники, если дома подходящего добра не имеется. У видоискателя должен быть вход для видео по тому же протоколу, по которому ведет передачу камера.

Этот вопрос можно будет не только уточнить у местных профи, но там же и проверить, соединив устройства кабелем. Если все работает, то осталось прикупить подсветку. Светодиоды закажите в интернете или прикупите на ближайшем рынке. Как проверить? У нас же имеется видеокамера для съемки ночью. Зайдите в темноту, подайте питание и посмотрите, светится ли радиоэлемент. Для этого достаточно навести на него видеокамеру.

Дюжину светодиодов зарубежный любитель все делать своими руками рекомендует объединить гирляндами по 6 штук на ветке. Их необходимо снабдить 10-омным шунтом на всю связку, после чего можно подводить питание от обычной батарейки. Перепутать полярность сложно, но на всякий случай воспользуйтесь специальным справочником на светодиоды. Блок подсветки готов. Светодиоды монтируются на любой корпус, это может быть обыкновенный детский пенал или что-нибудь еще в этом же роде.

Собственно, все готово. Необходимо соединить видеокабелем камеру и видоискатель, поместить объектив в одну плоскость со светодиодами. Учитывая размеры устройств, они могут поместиться в один пенал. Видоискатель крепится сбоку. Для устройства регистрации понадобится вмонтировать в корпус соответствующий разъем. Приборы ночного видения из Китая не сравнятся с нашим! Вот как он работает:

Камера для ночной съемки фиксирует окружающую обстановку.
Светодиоды подсвечивают предметы для лучшей видимости.
На видоискатель начинает поступать изображение, видимое глазом.
При необходимости через специальный разъем ведется регистрация.

Не удивляйтесь, если не будут видны дальние предметы, до них не достают лучи светодиодов. Имеет и недостатки такой прибор ночного видения: очки отсутствуют, стоимость сновья всех компонентов достаточно велика, необходимо прикупить и разместить в корпусе батарейки. Зато мы объяснили простым языком принцип работы устройства. Наша цель была показать, как сделать прибор ночного видения из подручных средств. Впрочем, в кабинете химии, наверное, завалялась пара реактивов. Попробуйте поговорить с учителем!

Магазинные приборы ночного видения

Прибор ночного видения Циклоп назван так, потому что вместо очков у него монокуляр. Такой как раз бы пригодился одноглазому великану. Как и все прочие этот прибор ночного видения характеризуется тремя параметрами:

Разрешающая способность в угловых минутах. Та мельчайшая часть сферы обзора, которая может быть еще отличена от соседней такой же.
Коэффициент усиления.
Поле зрения.

Для работы приборы хватает хотя бы слабого отблеска звезд, а если на небо взойдет Луна, то картинка и вовсе станет ясной. Эти небесные тела будут подсвечивать ландшафт не хуже светодиодов, о которых мы говорили выше. Разумеется, если посмотреть на небо, то можно изучать Большую и Малую медведицу, однако все это будет залито белесым сиянием.

Монокулярный прибор ночного видения Зенит имеет встроенную подсветку и пьезоэлектрический преобразователь энергии для питания. Под этим брендом также идут прицелы, поэтому не перепутайте одно с другим. Специально для людей с плохим зрением имеется подстройка объектива. Это уже получаются очки ночного видения для чтения в темноте!

НПФ Диполь приборы ночного видения тоже выпускает, но доступной ценой они не отличаются. Впрочем, смотреть нужно по тому, для чего именно нужен прибор. Если есть возможность заплатить порядка 190 тысяч рублей за очки, то за эти деньги у белорусов можно выкупить настоящий классный агрегат для ночного просмотра окрестностей.

Принцип действия прибора ночного видения

Глаз представляет собой пассивный радар, то есть он принимает излучения, которые исходят от предметов. Но видимый спектр, это лишь малый диапазон колебаний на теле вселенной, которые нас окружают. В частности, хищник из одноименного фильма мог переключать диапазоны, но даже он не мог лицезреть всю картинку целиком! В темноте глаз видеть не может, потому что нам недоступно наблюдать инфракрасное излучение. Все тела будут испускать волны, особенно при низких температурах. Поэтому вырисовывается и первый прибор ночного видения. Он ничего общего не имеет с военными. Им пользуются строители.

Встречайте тепловизор, принимающий тепловое излучение предметов. Сам прибор предназначен не для того, чтобы видеть в темноте, однако что-то на нем разглядеть можно. Он имеет ряд настроек, но в типичном состоянии:

температура порядка 10 градусов Цельсия тепла выглядит оранжевым сиянием;
стены домов смотрятся красноватыми;
окружающая неживая природа может иметь самые разные оттенки вплоть до черного.

Собрать своими руками тепловизор вряд ли получится, а купить тысяч за 50 вполне можно. А за семь тысяч можно и прибор ночного видения (ПНВ) в магазине приобрести. Обычно специально тепловизор для бдения в темноте брать нет смысла, потому что он служит строителям, например, для целей оценки качества теплоизоляционных работ. А вот если найдется знакомый прораб, вот тогда можно, конечно, и на природу полюбоваться в темноте.

Схема прибора ночного видения также опирается на указанные процессы, но чтобы не раздражать глаз столь необычной радугой, внутри заводского изделия находится прозрачная пластина, покрытая полупроводниковым материалом, которая за счет внутреннего фотоэффекта позволяет «видеть» инфракрасное излучение от предметов.

Для справки. Фотоэффектом называется явление перехода электронов в материале на новые энергетические уровни под действием фотонов света. Строго говоря, некорректно использовать этот термин для невидимого излучения, но именно так он в литературе и используется, поэтому мы не будем как-либо противоречить в этом остальным источникам.

Под действием невидимых «фотонов» электроны в пластине получают энергию. Считать информацию можно по изменению прозрачности материала или его проводимости. В частности, микроканальная технология изготовления чувствительных элементов позволяет избежать засветки на соседних пикселах. Первыми к решению задачи приблизились фашисты. На них работало много талантливых ученых. Некоторые добровольно, иных, по некоторым данным, заставляли. Был даже создан прицел для винтовки весом 2,25 кг с чемоданом батареек (13,5) кг. Это позволило бы, наверное, совершить немало подвигов (или преступлений), если бы советские войска в мае 1945 года не взяли Берлин.

Иногда излучение дополнительно усиливается, например, фотоумножителями. Это позволяет получить более яркую и контрастную картинку в приборе ночного видения. Но зачастую внешних излучений не хватает, и тогда в ход идет подсветка в инфракрасном диапазоне. Для этого могут использоваться и лампы, но чаще всего применяются полупроводниковые диоды специального типа. Найти такие можно в любом магазине. К слову сказать, когерентность излучения светодиодов весьма высока. Это значит, что помехи не будут влиять на качество картинки.

Для справки. Когерентность относится к такому понятия, как синфазность волны. Не важно, что это означает – нам нужно знать, что такой свет сосредотачивается в очень узком отрезке спектра, а кроме того легко складывается, давая большую яркость, нежели любые другие источники излучения. В результате при малой мощности можно получить качественную подсветку. (См. также: Принцип работы прибора ночного видения)

Итак, приборы ночного видения подразделяются следующим образом:

По характеру влияния на окружающую обстановку:
1. Активные со светодиодной подсветкой.
2. Пассивные, принимающие только излучения других предметов.
По методу обработки принятого сигнала:
1. С усилением.
2. Без усиления.
По признаку наличия накопителя:
1. Регистрирующие.
2. Не регистрирующие.

Ну, вот и все, что нам надо знать, чтобы собрать прибор ночного видения своими руками.