Прост джобен тестер за непрекъснатост: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

През последните няколко седмици започнах да осъзнавам, че трябва да положа много усилия, за да проверя непрекъснатостта на веригата … Прекъснатите проводници, скъсаните кабели са толкова голям проблем, когато всеки път има нужда да извадя мултиметър от кутията, да го включа, да премина в режим "диод" … И така, реших да направя такъв сам, по много прост начин, което ще ми отнеме 2-3 часа, за да го направя.

Така че, нека го изградим!

Стъпка 1: Части и инструменти

I. Пълен списък на компоненти, някои от тях са по избор, поради ненужна функционалност (като индикатор за включване/изключване на светодиода). Но изглежда добре, затова се препоръчва да го добавите.

А. Интегрални схеми:

• 1 x LM358 операционен усилвател
• 1 x LM555 Таймерна верига

Б. Резистори:

• 1 x 10KOhm тример (малък пакет)
• 2 x 10 KOhm
• 1 x 22 KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220Ohm

В. Кондензатори:

• 1 x 0.1uF керамика
• 1 x 100uF тантал

Г. Други компоненти:

• 1 x HSMS-2B2E диод Шотки (може да се използва всеки диод с малък спад на напрежението)
• 1 x 2N2222A - транзистор с малък сигнал NPN
• 1 x LED син цвят - (малък пакет)
• 1 x зумер

Д. Механични и интерфейс:

• 2 х 1.5V монетни батерии
• 1 x 2 Контакти клемен блок
• 1 x SPST бутон
• 1 x SPST превключвател
• 2 x Контактни проводници
• 2 x копчета за крайни точки

II. Инструменти:

1. Поялник
2. Заточване на файл
3. Пистолет за горещо лепило
4. проводници със стандартен габарит
5. Калай за запояване
6. Електрическа отвертка

Стъпка 2: Схеми и работа

За да се улесни разбирането на работата на веригата, схемите са разделени на три части. Обяснението на всяка част съответства на отделен операционен блок.

А. Сравнителен етап и обяснение на идеята:

За да се провери непрекъснатостта на проводника, е необходимо да се затвори електрическа верига, така че стабилният ток да тече през проводника. Ако проводникът е прекъснат, няма да има непрекъснатост, поради което токът ще бъде равен на нула (случай на прекъсване). Идеята за схема, която е показана в схемите, се основава на метода за сравнение на напрежението между напрежението на референтната точка и спада на напрежението на тестван проводник (Нашият проводник).

Два входни кабела на устройството, свързани към клемния блок, тъй като е много по -лесно да смените кабелите. Свързаните точки са обозначени като "A" и "B" в схемите, където "A" се сравнява мрежата и "B" е свързана към заземяващата мрежа на веригата. Както се вижда на схемите, когато има прекъсване между "A" и "B", спадът на напрежението ще настъпи върху компонентите, разделени на "A", следователно напрежението на "A" става по-голямо, отколкото на "B", така че сравнителят ще произвежда 0V на изхода. Когато тестваният проводник е късо, напрежението "A" става 0V и компараторът ще произведе 3V (VCC) на изхода.

Електрическа работа:

Тъй като тестваният проводник може да бъде от всякакъв вид: следи от печатни платки, електропроводи, обикновени проводници и т.н. Необходимо е да се ограничи максималният спад на напрежението върху проводника, в случай че не искаме да изпечем на грил компонентите, които преминават през тях във верига (Ако 12V батерия се използва като захранване, падането на 12V на FPGA част е много вредно). Диод Шотки D1, изтеглен от 10K резистор, поддържа постоянно напрежение ~ 0.5V, максималното напрежение, което може да присъства на проводник. Когато проводникът е скъсен V [A] = 0V, когато е прекъснат, V [A] = V [D1] = 0.5V. R2 разделя части от спадане на напрежението. 10K тример е поставен върху положителния щифт на компаратора - V [+], за да се определи минимална граница на съпротивление, която ще принуди компараторния блок да управлява „1“на изхода си. Оп-усилвателят LM358 се използва като сравнение в тази схема. Между "A" и "B" се поставя SPST бутон SW2, за да се провери работата на устройството (дали изобщо работи).

B: Генератор на изходен сигнал:

Веригата има две състояния, които могат да бъдат определени: „късо съединение“или „прекъсване“. И така, изходът на компаратора се използва като разрешителен сигнал към генератора на квадратни вълни от 1KHz. LM555 IC (наличен в малък 8-пинов пакет), се използва за осигуряване на такава вълна, при която изходът на сравнителя е свързан към щифта RESET на LM555 (т.е. разрешаване на чип). Стойностите на резисторите и кондензаторите са коригирани до 1KHz квадратна вълнова мощност, в съответствие с препоръчаните стойности на производителя (Вижте листа с данни). Изходът LM555 е свързан към транзистора NPN, използван като превключвател, като зумерът осигурява аудио сигнал на подходяща честота, всеки път, когато има "късо съединение" в точките "А"-"В".

В. Захранване:

За да се направи устройството възможно най-малко, се използват две 1.5V монети клетъчни батерии, свързани последователно. Между батерията и VCC мрежата на веригата (вижте схемите) има превключвател за включване/изключване на SPST. Кондензаторът Tantalum 100uF се използва като регулираща част.

Стъпка 3: Запояване и сглобяване

Стъпката на сглобяване е разделена на 2 основни части, първо описва запояване на основната платка с всички вътрешни компоненти, и второ разширява около корпуса на интерфейса с всички външни компоненти трябва да присъстват - LED индикатор за включване/изключване, превключвател за включване/изключване, зумер, 2 фиксирани проводника на сондата и бутон за проверка на устройството.

Част 1: Запояване:

Както се вижда на първата снимка в списъка, целта е дъската да бъде възможно най -малка. Така че всички интегрални схеми, резистори, кондензатори, тример и клемен блок са запоени на много близки разстояния, в зависимост от размера на корпуса (Зависи от общия размер на корпуса, който бихте избрали). Уверете се, че посоката на клемния блок е насочена ИЗВЪН платката, за да можете да издърпате фиксирани проводници на сондата от устройството.

Част 2: Интерфейс и корпус:

Компонентите на интерфейса трябва да бъдат поставени в подходящи зони на границата на заграждението, така че ще бъде възможно да се свърже между тях и основната вътрешна платка. За да може захранването да се контролира от превключвател, свързващите проводници между превключвателя и веригата/батериите с монети са поставени извън основната платка. За да се поставят правоъгълни обекти, като превключвател и входове на терминални блокове, където се намира, той беше пробит с бит с относително голям диаметър, когато правоъгълната форма беше изрязана с пила за заточване. За зумер, бутон и светодиод, тъй като те идват с кръгли форми, процесът на пробиване беше много по -прост, само с свредла с различен диаметър. Когато всички външни компоненти са поставени, е необходимо да ги свържете с дебели, мулти-усукващи проводници, за да направите връзките на устройствата по-здрави. Вижте снимки 2.2 и 2.3, как изглежда готовото устройство след процеса на сглобяване. За 1.5V батерии с монетни клетки, купих малък пластмасов калъф от eBay, той е поставен точно под основната платка и е свързан с превключвателя в съответствие със стъпката за описание на схемите.

Стъпка 4: Тестване

Сега, когато устройството е готово за използване, последната стъпка е калибрирането на състоянието, което може да се определи като "Късо съединение". Както беше описано по -рано в схематичната стъпка, целта на тримера да определи праговата стойност на съпротивлението, че под нея ще се изведе състояние на късо съединение. Алгоритъмът за калибриране е прост, когато прагът на съпротивление може да бъде изведен от набор от отношения:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Измерване на V [диод]
3. V [-] = V [Диод] (Токът в операционния усилвател се пренебрегва).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

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

Така се определя минималното съпротивление на тестваното устройство. Калибрирах го, за да достигне 1OHm и по -ниско, така че устройството ще посочи проводника като "Късо съединение".

Надявам се, че тази инструкция ще ви бъде полезна.

Благодаря за четенето!