Közel 300 éves fejlesztési története során a mikroszkóp valószínűleg az egyik legnépszerűbb optikai eszköz lett az emberi tevékenység minden területén. Különösen nehéz túlbecsülni annak szerepét azon iskolások tanításában, akik a saját szemükkel ismerik a környező mikrokozmoszt.
A javasolt mikroszkóp megkülönböztető tulajdonsága a hagyományos webkamera "nem szabványos" használata. A működés elve abban áll, hogy a vizsgált tárgyakat a CCD-mátrix felületére vetítik közvetlenül, ha párhuzamos fénysugárral megvilágítják. Az így kapott kép megjelenik a PC-monitoron.
A szokásos mikroszkóppal összehasonlítva a javasolt kialakításnak hiányzik egy lencsékből álló optikai rendszer, és a felbontást a CCD-mátrix pixel mérete határozza meg, és elérheti a mikron egységeket. A mikroszkóp megjelenését az 1. ábra szemlélteti. 1. és 1. ábra 2. Webkameraként a Mustek cég Wcam 300A modelljét használták, amelynek színes CCD felbontása 640x480 pixel. A CCD-mátrixszal ellátott elektronikus táblát (3. ábra) eltávolítják a tokból, és egy kis finomítás után a fényálló ház közepére nyitott fedéllel felszerelik. A tábla véglegesítése az USB-csatlakozó újraforrasztásáról állt, hogy további védőüveget lehessen felszerelni a CCD-mátrix felületére, és lezárni lehessen a tábla felületét.
Átmenő lyukat készítettünk a ház burkolatában, amelynek közepén található három különböző fényű (piros, zöld, kék) LED-es blokk, amely fényforrás. A LED-es blokkot viszont átlátszatlan burkolat zárja le. A LED-ek távoli elhelyezkedése a mátrix felületétől megközelítőleg párhuzamos fénynyalábot képezhet a mérési objektumon.
A CCD-t USB-kábellel csatlakoztatják a számítógéphez. Szoftver - teljes munkaidőben, a webkamera szállításában.
A mikroszkóp 50 ... 100-szoros képnagyítással rendelkezik, körülbelül 10 mikron optikai felbontással, 15 Hz-es képfrissítési frekvenciával.
A mikroszkóp felépítését az 1. ábra szemlélteti. 4 (nem méretarányban).
A 7 CCD CCD-mátrix bejárati ablakaihoz, a mechanikai sérülések elleni védelem érdekében, egy kvarc védőüveget helyeztek el, amelynek mérete 1x15x15 mm. Az elektronikus kártya folyadékokkal és a mechanikai károsodásokkal szembeni védelmét a felületének szilikon tömítéssel történő lezárásával biztosítjuk. 5. A teszt tárgyat a védőüveg felületére helyezzük. 6. A 2. fedélzeti világító LED-ek a 4 fedél nyílásának közepére vannak felszerelve, és kívülről egy fényálló műanyag házkal vannak bezárva. 3. A teszt tárgy és a LED blokk közötti távolság körülbelül 50 ... 60 mm.
A tápfeszültség-LED-eket (5. ábra) egy soros cellákba kapcsolt, három darab 4,5 V-os akkumulátor táplálja. Az áramellátást az SA1 kapcsoló kapcsolja be, a HL1 LED (a 4. ábrán az 1-es jelzőfény) a védőburkolaton található, és jelzi a tápfeszültség. Az EL1 - EL3 világító LED-ek világítanak, és így a világítás színét a 11 ház oldalán elhelyezkedő SA2 - SA4 (13) kapcsolók választják meg.
Az R1, R3 - R5 ellenállások áramkorlátozottak. Az R2 ellenállást (14) úgy tervezték, hogy az EL1 - EL3 LED-ek fényerejét állítsa be, a ház hátsó falára van felszerelve.A készülék állandó ellenállásokat használ C2-23, MLT, változó - SPO, SP4-1. Tápkapcsoló SA1 - MT1, kapcsoló SA2 - SA4 - nyomógomb SPA-101, SPA-102, LED AL307BM helyettesíthető a KIPD24A-K-val
Mivel a kimeneti képek látszólagos mérete a használt videokártya tulajdonságaitól és a monitor méretétől függ, a mikroszkópot kalibrálni kell. Ez egy tesztobjektum (átlátszó iskolai vonalzó) regisztrálását foglalja magában, amelynek méretei ismertek (6. ábra). A vonalzó vontatásai közötti távolság mérésével és a tényleges mérettel való összevetésével meghatározhatja a kép skáláját (nagyítás). Ebben az esetben a monitor képernyőjének 1 mm-je felel meg a mért tárgy 20 μm-nek.
Mikroszkóp segítségével megfigyelheti a különböző jelenségeket és megmérheti a tárgyakat. Ábrán A 7. ábra egy 500 rubelt tartalmazó bankjegy lézeres perforációjának képe. A lyukak átlagos átmérője 100 μm, a lyukak szétszórt alakja látható. Ábrán A 8. ábra egy Hitachi színes képmaszk-maszk képe. A lyukak átmérője körülbelül 200 mikron.
Például a biológiai tárgyakra kiválasztunk egy pókot, mancsát és bajuszát; ábrán láthatóak 9. és 9. ábra Ábra szerint (a bajusz átmérője körülbelül 40 mikron), a szerző hajja (átmérője - 80 mikron) - az 1. ábrán. 11. ábra, halmérlegek - a 11. ábrán 12. Érdekes megfigyelni az anyagok vízben való oldódásának folyamatait. Példaként a só és a cukor oldódási folyamatát mutatjuk be. Ábrán 13a. A 14a. Ábra a száraz só- és cukorkristály részecskéit mutatja, míg a 14a. 13.6. 14.6 - vízben való oldódásuk folyamata. Az anyagok fokozott koncentrációjú zónái és az oldódás középpontjában a fókuszáló fény hatása jól látható.
Forrás: Rádió 1`2008
