Jednoduchý vreckový tester kontinuity: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Za posledných niekoľko týždňov som si začal uvedomovať, že je to veľa úsilia, ktoré musím vynaložiť, aby som skontroloval kontinuitu obvodu … Odpojené vodiče, prerušené káble sú taký veľký problém, keď vždy, keď je to potrebné vytiahnuť multimetr z krabice, zapnúť ho, prepnúť do režimu „diódy“… Rozhodol som sa teda postaviť si ho sám, veľmi jednoduchým spôsobom, ktorého výroba mi zaberie 2-3 hodiny.

Takže, postavme to!

Krok 1: Diely a nástroje

I. Úplný zoznam komponentov, niektoré z nich sú voliteľné kvôli nepotrebnej funkcii (napríklad kontrolka LED zapnutia/vypnutia). Ale vyzerá to dobre, preto sa odporúča pridať.

A. Integrované obvody:

• 1 x LM358 operačný zosilňovač
• 1 x obvod časovača LM555

B. Rezistory:

• 1 x 10 KOhm zastrihávač (malé balenie)
• 2 x 10 KOhm
• 1 x 22 KOhm
• 2 x 1 KOhm
• 1 x 220 ohmov

C. Kondenzátory:

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

D. Ďalšie komponenty:

• 1 x HSMS-2B2E Schottkyho dióda (je možné použiť akúkoľvek diódu s malým poklesom napätia)
• 1 x 2N2222A - malý signálny tranzistor NPN
• 1 x LED modrá farba - (malé balenie)
• 1 x bzučiak

E. Mechanické a rozhranie:

• 2 x 1,5 V gombíkové batérie
• 1 x 2 kontaktná svorkovnica
• 1 x SPST Push-putton
• 1 x Prepínač SPST
• 2 x Kontaktné vodiče
• 2 x gombíky koncových bodov

II. Nástroje:

1. Spájkovačka
2. Brúsny súbor
3. Horúca lepiaca pištoľ
4. drôty štandardného rozchodu
5. Spájkovací cín
6. Elektrický skrutkovač

Krok 2: Schémy a prevádzka

Aby sa zjednodušilo pochopenie činnosti obvodu, schémy sú rozdelené do troch častí. Každé vysvetlenie časti zodpovedá samostatnému operačnému bloku.

A. Fáza porovnania a vysvetlenie myšlienky:

Aby sa skontrolovala kontinuita drôtu, je potrebné uzavrieť elektrický obvod, aby drôtom pretekal stabilný prúd. Ak je vodič prerušený, nebude existovať žiadna kontinuita, takže prúd sa bude rovnať nule (prípad prerušenia). Myšlienka obvodu, ktorá je znázornená na schémach, je založená na metóde porovnania napätia medzi napätím referenčného bodu a poklesom napätia na testovanom drôte (náš vodič).

Dva vstupné káble zariadenia pripojené k svorkovnici, pretože výmena káblov je oveľa jednoduchšia. Pripojené body sú v schémach označené „A“a „B“, kde „A“je porovnaná so sieťou a „B“pripojenou k uzemňovacej sieti obvodu. Ako je zrejmé zo schém, keď dôjde k prerušeniu medzi „A“a „B“, dôjde k poklesu napätia na rozdeľovacích zložkách „A“, preto napätie na „A“bude väčšie ako na „B“, takže komparátor bude produkovať 0V na výstupe. Keď je testovaný vodič skratovaný, napätie „A“sa zmení na 0 V a komparátor bude na výstupe produkovať 3 V (VCC).

Elektrická prevádzka:

Pretože testovaný vodič môže byť akéhokoľvek typu: stopa DPS, elektrické vedenie, bežné vodiče atď. Je potrebné obmedziť maximálny pokles napätia na vodiči, v prípade, že nechceme grilovať súčiastky, preteká nimi prúd v obvode (Ak je ako zdroj napájania použitá batéria 12V, je pokles napätia 12 V na časti FPGA veľmi škodlivý). Schottkyho dióda D1 natiahnutá 10K odporom, udržuje konštantné napätie ~ 0,5 V, maximálne napätie, ktoré môže byť na vodiči. Pri skrátení vodiča V [A] = 0V, pri prerušení, V [A] = V [D1] = 0,5V. R2 rozdeľuje časti poklesu napätia. 10K trimer je umiestnený na kladnom kolíku komparátora - V [+], aby sa definoval minimálny limit odporu, ktorý prinúti porovnávaciu jednotku riadiť '1' na svojom výstupe. V tomto obvode sa ako komparátor používa operačný zosilňovač LM358. Medzi „A“a „B“je umiestnené tlačidlo SPST SW2, aby sa skontrolovala činnosť zariadenia (ak vôbec funguje).

B: Generátor výstupného signálu:

Obvod má dva stavy, ktoré je možné určiť: buď „skrat“alebo „prerušenie“. Výstup komparátora sa teda používa ako povoľovací signál pre 1KHz generátor štvorcových vĺn. Na zaistenie takejto vlny sa používa LM555 IC (dostupný v malom 8-kolíkovom balení), kde je výstup komparátora pripojený k kolíku RESET na LM555 (tj. Povolenie čipu). Hodnoty rezistorov a kondenzátorov sú upravené na 1 KHz obdĺžnikový výstup podľa odporúčaných hodnôt výrobcu (pozri technický list). Výstup LM555 je pripojený k tranzistoru NPN používanému ako prepínač, vďaka čomu bzučiak poskytuje zvukový signál na príslušnej frekvencii vždy, keď je v bodoch „A“-„B“prítomný „skrat“.

C. Napájanie:

Aby bolo zariadenie čo najmenšie, používajú sa dve 1,5V gombíkové batérie zapojené do série. Medzi batériou a sieťou VCC v obvode (pozri schémy) je prepínač SPST on/off. Ako regulačná časť sa používa tantalový kondenzátor 100uF.

Krok 3: Spájkovanie a montáž

Krok montáže je rozdelený na 2 základné časti, prvá popisuje spájkovanie základnej dosky so všetkými vnútornými komponentmi a druhá sa rozširuje o kryt rozhrania, v ktorom musia byť prítomné všetky externé komponenty - LED indikátor zapnutia/vypnutia, prepínač zapnutia/vypnutia, bzučiak, 2 pevné vodiče sondy a tlačidlo na kontrolu zariadenia.

Časť 1: Spájkovanie:

Ako je vidieť na prvom obrázku v zozname, cieľom je, aby bola doska čo najmenšia. Všetky integrované obvody, odpory, kondenzátory, trimer a svorkovnica sú teda spájkované vo veľmi blízkych vzdialenostiach podľa veľkosti krytu (závisí od celkovej veľkosti krytu, ktorý by ste si vybrali). Uistite sa, že smer svorkovnice je nasmerovaný VONKA na dosku, aby bolo možné vytiahnuť pevné vodiče sondy zo zariadenia.

Časť 2: Rozhranie a príloha:

Komponenty rozhrania by mali byť umiestnené vo vhodných oblastiach na hranici krytu, aby bolo možné ich prepojenie s hlavnou vnútornou doskou. Aby bolo možné napájanie ovládať prepínacím spínačom, sú prepojovacie vodiče medzi prepínačom a obvodovými/gombíkovými batériami umiestnené mimo základnej dosky. Aby bolo možné umiestniť obdĺžnikové objekty, ako napríklad prepínač a vstupy do svorkovnice, na miesto, kde sa nachádza, bolo vŕtané s bitom s relatívne veľkým priemerom, keď bol obdĺžnikový tvar vyrezaný brúsnym pilníkom. V prípade bzučiaka, tlačidla a LED diódy, pretože majú oblé tvary, bol proces vŕtania oveľa jednoduchší, iba s vrtákmi s iným priemerom. Keď sú všetky externé komponenty umiestnené, je potrebné ich prepojiť hrubými, viackrutovými drôtmi, aby boli pripojenia zariadení robustnejšie. Pozrite si obrázky 2.2 a 2.3, ako vyzerá hotové zariadenie po procese montáže. Pre gombíkové 1,5V batérie som kúpil malé plastové puzdro od eBay, ktoré je umiestnené tesne pod hlavnou doskou a pripojené k prepínaču podľa kroku popisu schémy.

Krok 4: Testovanie

Keď je zariadenie pripravené na použitie, posledným krokom je kalibrácia stavu, ktorú je možné určiť ako „skrat“. Ako bolo predtým popísané v schematickom kroku, účel trimra definovať prahovú hodnotu odporu, pod ktorou bude odvodený stav skratu. Algoritmus kalibrácie je jednoduchý, keď je prah odporu možné odvodiť zo sady vzťahov:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Meranie V [dióda]
3. V [-] = V [dióda] (Prúdový prúd do operačného zosilňovača je zanedbaný).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

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

Takto je definovaný minimálny odpor testovaného zariadenia. Kalibroval som ho tak, aby dosiahol 1OHm a menej, takže zariadenie označí vodič ako „skrat“.

Dúfam, že vám tento návod pomôže.

Vďaka za prečítanie!