Jednostavan džepni tester kontinuiteta: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

U posljednjih nekoliko sedmica počeo sam shvaćati da je potrebno uložiti veliki napor kako bih provjerio kontinuitet strujnog kruga … Presječene žice, pokidani kabeli toliko su veliki problem kad svaki put postoji potreba da izvadim višemetar iz kutije, uključim ga, pređem u "diodni" način rada … Pa sam odlučio napraviti jedan sam, na vrlo jednostavan način, za što bi mi trebalo 2-3 sata da to napravim.

Dakle, izgradimo ga!

Korak 1: Dijelovi i instrumenti

I. Potpuna lista komponenti, neke od njih su izborne, zbog nepotrebne funkcionalnosti (poput LED indikatora za uključivanje/isključivanje). Ali izgleda dobro, pa se preporučuje dodavanje.

A. Integrisana kola:

• 1 x LM358 operativno pojačalo
• 1 x LM555 Timer kolo

B. Otpornici:

• 1 x trimer 10KOhm (malo pakovanje)
• 2 x 10KOhm
• 1 x 22KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220Ohm

C. Kondenzatori:

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

D. Ostale komponente:

• 1 x HSMS-2B2E Schottkyjeva dioda (može se koristiti bilo koja dioda s malim padom napona)
• 1 x 2N2222A - NPN tranzistor sa malim signalom
• 1 x LED plava boja - (Malo pakovanje)
• 1 x zujalica

E. Mehanički i interfejs:

• 2 x 1.5V dugmaste baterije
• 1 x 2 Kontaktni terminalni blok
• 1 x SPST taster
• 1 x SPST Toggle prekidač
• 2 x kontaktne žice
• 2 x dugmeta za krajnju tačku

II. Instrumenti:

1. Lemilica
2. Oštrenje datoteke
3. Pištolj za vruće ljepilo
4. žice standardnog mjerila
5. Lim za lemljenje
6. Električni odvijač

Korak 2: Sheme i rad

Radi lakšeg razumijevanja rada kola, sheme su podijeljene u tri dijela. Objašnjenje svakog dijela odgovara zasebnom radnom bloku.

A. Faza poređenja i objašnjenje ideje:

Da bi se provjerio kontinuitet žice, potrebno je zatvoriti električno kolo, tako da će kroz žicu teći stabilna struja. Ako je žica prekinuta, neće postojati kontinuitet, pa će struja biti jednaka nuli (granični slučaj). Ideja kola koja je prikazana na shemama temelji se na metodi usporedbe napona između napona referentne točke i pada napona na žici koja se testira (Naš vodič).

Dva ulazna kabela uređaja spojena na priključni blok, jer je mnogo lakše zamijeniti kabele. Povezane tačke su označene sa "A" i "B" u shemama, gdje se "A" upoređuje sa mrežom, a "B" sa mrežom uzemljenja kola. Kao što se vidi na shemama, kada dođe do prekida između "A" i "B", pad napona će se dogoditi na komponentama podijeljenim "A", stoga napon na "A" postaje veći nego na "B", pa će komparator proizvesti 0V na izlazu. Kada se ispitivana žica spoji, napon "A" postaje 0V, a komparator će na izlazu proizvesti 3V (VCC).

Električni rad:

Budući da ispitivani vodič može biti bilo koje vrste: trag PCB -a, dalekovodi, obične žice itd. Potrebno je ograničiti maksimalni pad napona na vodiču, u slučaju da ne želimo roštiljati komponente kojima struja protiče u krugu (ako se 12V baterija koristi za napajanje, pad od 12 V na FPGA dijelu je vrlo štetan). Schottky dioda D1 podignuta 10K otpornikom, održava konstantan napon ~ 0.5V, maksimalni napon koji može biti prisutan na vodiču. Pri skraćivanju vodiča V [A] = 0V, pri prekidu V [A] = V [D1] = 0,5V. R2 dijeli dijelove pada napona. 10K trimer je postavljen na pozitivni pin komparatora - V [+], kako bi se definirala minimalna granica otpora koja će prisiliti komparacijsku jedinicu da pokreće '1' na svom izlazu. LM358 op-amp se koristi kao komparator u ovom krugu. Između "A" i "B" nalazi se SPST tipka SW2, radi provjere rada uređaja (ako uopće radi).

B: Generator izlaznog signala:

Krug ima dva stanja koja se mogu odrediti: ili "kratki spoj" ili "prekid". Dakle, izlaz komparatora se koristi kao signal za omogućavanje generatoru kvadratnih valova od 1KHz. LM555 IC (dostupan u malom 8-pinskom paketu), koristi se za osiguravanje takvog vala, pri čemu je izlaz komparatora spojen na RESET pin LM555 (tj. Omogućen čip). Vrijednosti otpornika i kondenzatora prilagođene su izlazu kvadratnog vala od 1KHz, prema preporučenim vrijednostima proizvođača (vidi tehnički list). Izlaz LM555 je spojen na NPN tranzistor koji se koristi kao prekidač, pa zujalica daje audio signal na odgovarajućoj frekvenciji, svaki put kada je prisutan "kratki spoj" na tačkama "A"-"B".

C. Napajanje:

Kako bi uređaj bio što manji, koriste se dvije serijski spojene dugmaste baterije od 1,5 V. Između baterije i VCC mreže na krugu (vidi sheme) nalazi se prekidač za uključivanje/isključivanje SPST -a. Tantalum 100uF kondenzator koristi se kao regulacijski dio.

Korak 3: Lemljenje i montaža

Korak montaže podijeljen je na 2 bitna dijela, prvi opisuje lemljenje matične ploče sa svim unutrašnjim komponentama, a drugi se proširuje oko kućišta sučelja sa svim vanjskim komponentama koje moraju biti prisutne - LED indikator za uključivanje/isključivanje, prekidač za uključivanje/isključivanje, zujalica, 2 fiksne žice sonde i dugme za provjeru uređaja.

Dio 1: Lemljenje:

Kao što se vidi na prvoj slici na listi, cilj je učiniti ploču što je moguće manjom. Dakle, sve IC, otpornici, kondenzatori, trimer i priključni blok lemljeni su na vrlo velike udaljenosti, ovisno o veličini kućišta (ovisno o ukupnoj veličini kućišta koje biste odabrali). Uvjerite se da je smjer priključnog bloka usmjeren van ploče kako biste mogli izvući fiksne žice sonde iz uređaja.

Dio 2: Sučelje i kućište:

Komponente sučelja treba postaviti u odgovarajuća područja na granici kućišta, tako da će biti moguće povezati ih i glavnu unutrašnju ploču. Kako bi napajanje bilo kontrolirano prekidačem, spojne žice između prekidača i kruga/dugmaste baterije postavljene su izvan glavne ploče. Kako bi se pravokutni predmeti, poput prekidača i ulaza priključnih blokova, postavili tamo gdje se nalazi, izbušeno je bitom relativno velikog promjera, kada je pravokutni oblik izrezan turpijom za oštrenje. Za zujalicu, dugme i LED, budući da dolaze u okruglim oblicima, proces bušenja bio je mnogo jednostavniji, samo sa svrdlima različitog promjera. Kad se postave sve vanjske komponente, potrebno ih je spojiti debelim više torzijskim žicama kako bi veze uređaja bile robusnije. Pogledajte slike 2.2 i 2.3, kako gotov uređaj izgleda nakon procesa montaže. Za dugmaste baterije od 1.5V kupio sam malu plastičnu kutiju od eBay-a, postavljena je odmah ispod glavne ploče i spojena na prekidač prema koraku opisa sheme.

Korak 4: Testiranje

Sada, kada je uređaj spreman za upotrebu, posljednji korak je kalibracija stanja koja se može odrediti kao "kratki spoj". Kao što je ranije opisano u koraku sa shemama, svrha trimera da definira graničnu vrijednost otpora, ispod koje će se izvesti stanje kratkog spoja. Algoritam kalibracije je jednostavan kada se prag otpora može izvesti iz skupa relacija:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Mjerenje V [dioda]
3. V [-] = V [Dioda] (Strujni tok u op-pojačalo je zanemaren).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

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

Tako je definiran minimalni otpor testiranog uređaja. Kalibrirao sam ga da dosegne 1OHm i niže, tako da bi uređaj označio vodič kao "kratki spoj".

Nadam se da će vam ovo uputstvo biti od pomoći.

Hvala na čitanju!