Jednoduchý kapesní tester spojitosti: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

V posledních několika týdnech jsem si začal uvědomovat, že je to velké úsilí, které musím vynaložit, abych zkontroloval kontinuitu obvodu … Přerušené vodiče, přerušené kabely jsou tak velkým problémem, když pokaždé, když je potřeba vytáhnout multimetr z krabice, zapnout jej, přepnout do režimu „diody“… Rozhodl jsem se tedy, že si jeden postavím sám, a to velmi jednoduchým způsobem, jehož výroba mi zabere 2–3 hodiny.

Pojďme to tedy postavit!

Krok 1: Díly a nástroje

I. Úplný seznam komponent, některé z nich jsou volitelné, kvůli zbytečným funkcím (jako kontrolka LED zapnutí/vypnutí). Ale vypadá to dobře, proto se doporučuje přidat.

A. Integrované obvody:

• 1 x operační zesilovač LM358
• 1 x obvod časovače LM555

B. Rezistory:

• 1 x 10KOhm vyžínač (malé balení)
• 2 x 10 KOhm
• 1 x 22 KOhm
• 2 x 1 KOhm
• 1 x 220 ohmů

C. Kondenzátory:

• 1 x 0,1uF keramika
• 1 x 100uF tantal

D. Další součásti:

• 1 x HSMS-2B2E Schottkyho dioda (lze použít jakoukoli diodu s malým poklesem napětí)
• 1 x 2N2222A - malý signální tranzistor NPN
• 1 x LED modrá barva - (malé balení)
• 1 x bzučák

E. Mechanické a rozhraní:

• 2 x 1,5V knoflíkové baterie
• 1 x 2 kontakty svorkovnice
• 1 x SPST Push-putton
• 1 x Přepínač SPST
• 2 x Kontaktní vodiče
• 2 x knoflíky koncových bodů

II. Nástroje:

1. Páječka
2. Ostřící soubor
3. Horká lepicí pistole
4. dráty standardního rozchodu
5. Pájecí cín
6. Elektrický šroubovák

Krok 2: Schémata a provoz

Aby byla operace obvodu pochopitelná, jsou schémata rozdělena do tří částí. Každé vysvětlení části odpovídá samostatnému provoznímu bloku.

A. Fáze srovnání a vysvětlení myšlenky:

Aby se zkontrolovala kontinuita vodiče, je třeba uzavřít elektrický obvod, aby vodičem procházel stabilní proud. Pokud je vodič přerušený, nebude existovat žádná kontinuita, takže proud bude roven nule (případ cut-off). Myšlenka obvodu, která je zobrazena ve schématech, je založena na metodě porovnávání napětí mezi napětím referenčního bodu a poklesem napětí na testovaném vodiči (náš vodič).

Dva vstupní kabely zařízení připojené ke svorkovnici, protože je mnohem snazší vyměnit kabely. Připojené body jsou ve schématech označeny „A“a „B“, kde „A“je porovnána se sítí a „B“připojena k zemnící síti obvodu. Jak je vidět na schématech, když dojde k narušení mezi „A“a „B“, dojde k poklesu napětí na součástech „A“-proto se napětí na „A“zvýší než na „B“, takže komparátor vytvoří 0 V na výstupu. Když je testovaný vodič zkratován, napětí „A“se změní na 0 V a komparátor vytvoří na výstupu 3 V (VCC).

Elektrický provoz:

Protože testovaný vodič může být jakéhokoli typu: trasování desek plošných spojů, elektrické vedení, běžné vodiče atd. Je nutné omezit maximální pokles napětí na vodiči, v případě, že nechceme grilovat součásti, kterými jimi protéká proud v obvodu (Pokud je jako zdroj napájení použita baterie 12V, je pokles napětí na části FPGA velmi škodlivý). Schottkyho dioda D1 vytažená 10K odporem, udržuje konstantní napětí ~ 0,5 V, maximální napětí, které může být přítomno na vodiči. Při zkrácení vodiče V [A] = 0V, při přerušení, V [A] = V [D1] = 0,5V. R2 rozděluje části s poklesem napětí. 10K trimr je umístěn na kladný kolík komparátoru - V [+], aby se definoval minimální limit odporu, který donutí komparátorovou jednotku řídit '1' na svém výstupu. V tomto obvodu je jako komparátor použit operační zesilovač LM358. Mezi „A“a „B“je umístěno tlačítko SPST SW2, aby se zkontrolovala činnost zařízení (pokud vůbec funguje).

B: Generátor výstupního signálu:

Obvod má dva stavy, které lze určit: buď „zkrat“nebo „přerušení“. Výstup komparátoru je tedy použit jako aktivační signál pro 1KHz generátor čtvercových vln. K zajištění takové vlny se používá LM555 IC (k dispozici v malém 8pólovém balení), kde je výstup komparátoru připojen ke kolíku RESET na LM555 (tj. Povolení čipu). Hodnoty rezistorů a kondenzátorů upraveny na 1kHz čtvercový výkon podle doporučených hodnot výrobce (viz datový list). Výstup LM555 je připojen k tranzistoru NPN použitému jako přepínač, takže bzučák poskytuje zvukový signál na příslušné frekvenci pokaždé, když je v bodech „A“-„B“přítomen „zkrat“.

C. Napájení:

Aby bylo zařízení co nejmenší, používají se dvě 1,5V knoflíkové baterie zapojené do série. Mezi baterií a sítí VCC na obvodu (viz schémata) je přepínač SPST on/off. Jako regulační část je použit kondenzátor Tantal 100uF.

Krok 3: Pájení a montáž

Krok montáže je rozdělen na 2 základní části, první popisuje pájení základní desky se všemi vnitřními součástmi a druhý se rozšiřuje o kryt rozhraní, kde musí být přítomny všechny externí komponenty - LED indikátor zapnutí/vypnutí, přepínač zapnutí/vypnutí, bzučák, 2 pevné vodiče sondy a tlačítko pro kontrolu zařízení.

Část 1: Pájení:

Jak je vidět na prvním obrázku v seznamu, cílem je udělat desku co nejmenší. Všechny integrované obvody, odpory, kondenzátory, trimr a svorkovnice jsou tedy připájeny ve velmi blízkých vzdálenostech podle velikosti skříně (záleží na celkové velikosti skříně, kterou byste si vybrali). Ujistěte se, že směr svorkovnice je nasměrován VENKU desky, aby bylo možné vytáhnout pevné vodiče sondy ze zařízení.

Část 2: Rozhraní a skříň:

Součásti rozhraní by měly být umístěny ve vhodných oblastech na hranici skříně, aby bylo možné je propojit s hlavní vnitřní deskou. Aby bylo možné napájení ovládat pomocí kolébkového spínače, jsou propojovací vodiče mezi kolébkovým spínačem a obvodovými/knoflíkovými bateriemi umístěny mimo hlavní desku. Aby bylo možné umístit obdélníkové objekty, jako je přepínací spínač a vstupy do svorkovnice, kde se nachází, bylo vyvrtáno vrtákem s relativně velkým průměrem, když byl obdélníkový tvar vyřezán ostřícím pilníkem. U bzučáku, tlačítka a LED, protože mají kulaté tvary, byl proces vrtání mnohem jednodušší, jen s vrtáky jiného průměru. Když jsou umístěny všechny externí součásti, je třeba je spojit silnými více torzními dráty, aby byla připojení zařízení robustnější. Viz obrázky 2.2 a 2.3, jak vypadá hotové zařízení po procesu montáže. Pro knoflíkové baterie 1,5 V jsem koupil malé plastové pouzdro od společnosti eBay, které je umístěno těsně pod hlavní deskou a připojeno k přepínači podle kroku popisu schématu.

Krok 4: Testování

Když je zařízení připraveno k použití, posledním krokem je kalibrace stavu, který lze určit jako „zkrat“. Jak již bylo dříve popsáno ve schematickém kroku, účel trimru definovat prahovou hodnotu odporu, že pod ním bude odvozen stav zkratu. Algoritmus kalibrace je jednoduchý, když lze práh odporu odvodit ze sady vztahů:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Měření V [dioda]
3. V [-] = V [dioda] (Tok proudu do operačního zesilovače je zanedbán).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

Rx> (Ry*V [D]) / (VCC - V [D])).

Takto je definován minimální odpor testovaného zařízení. Kalibroval jsem to tak, aby dosáhl 1OHm a níže, takže zařízení by označilo vodič jako „zkrat“.

Doufám, že vám tento návod pomůže.

Děkuji za přečtení!