Vienkāršs kabatas nepārtrauktības testeris: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Pēdējo nedēļu laikā es sāku saprast, ka, lai pārbaudītu ķēdes nepārtrauktību, man ir jāpieliek lielas pūles … Vadu pārtraukšana, kabeļu pārrāvumi ir tik liela problēma, kad katru reizi rodas vajadzība izvilkt multimetru no kastes, ieslēgt to, pārslēgties uz "diodes" režīmu … Tātad, es nolēmu to izveidot pats, ļoti vienkāršā veidā, kas man prasītu 2-3 stundas.

Tātad, veidosim to!

1. solis: detaļas un instrumenti

I. Pilns sastāvdaļu saraksts, daži no tiem nav obligāti, jo nav nepieciešama funkcionalitāte (piemēram, ieslēgšanas/izslēgšanas indikatora gaismas diode). Bet tas izskatās labi, tāpēc ieteicams to pievienot.

A. integrētās shēmas:

• 1 x LM358 darbības pastiprinātājs
• 1 x LM555 taimera ķēde

B. Rezistori:

• 1 x 10Khm trimmeris (neliels iepakojums)
• 2 x 10KOhm
• 1 x 22KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220 omi

C. Kondensatori:

• 1 x 0.1uF keramika
• 1 x 100uF tantala

D. Citas sastāvdaļas:

• 1 x HSMS-2B2E Schottky diode (var izmantot jebkuru diodu ar nelielu sprieguma kritumu)
• 1 x 2N2222A - NPN mazs signāla tranzistors
• 1 x LED zilā krāsa - (neliels iepakojums)
• 1 x skaņas signāls

E. Mehāniskā un saskarne:

• 2 x 1,5 V monētu elementi
• 1 x 2 kontaktu spaiļu bloks
• 1 x SPST spiedpoga
• 1 x SPST pārslēgšanas slēdzis
• 2 x kontaktvadi
• 2 x galapunkta pogas

II. Instrumenti:

1. Lodāmurs
2. Asināšanas fails
3. Karstās līmes pistole
4. standarta izmēra vadi
5. Lodēšanas alva
6. Elektriskais skrūvgriezis

2. darbība. Shēmas un darbība

Lai būtu vieglāk saprast ķēdes darbību, shēmas ir sadalītas trīs daļās. Katrs daļas skaidrojums atbilst atsevišķam darbības blokam.

A. Salīdzināšanas posms un idejas skaidrojums:

Lai pārbaudītu stieples nepārtrauktību, ir jāiekļauj elektriskā ķēde, tāpēc stabila strāva plūst caur vadu. Ja vads ir salauzts, nepārtrauktība nebūs, tāpēc strāva būs vienāda ar nulli (nogriešanas gadījums). Shēmā parādītā shēmas ideja balstās uz sprieguma salīdzināšanas metodi starp atskaites punkta spriegumu un sprieguma kritumu uz pārbaudāmā stieples (mūsu vadītājs).

Divi ierīces ievades kabeļi ir savienoti ar spaiļu bloku, jo ir daudz vieglāk nomainīt kabeļus. Savienotie punkti shēmās ir apzīmēti ar "A" un "B", kur "A" tiek salīdzināts ar tīklu un "B" ir pievienots ķēdes zemes tīklam. Kā redzams shēmās, ja ir traucējumi starp "A" un "B", sprieguma kritums notiks uz "A" sadalītajām sastāvdaļām, tāpēc spriegums uz "A" kļūst lielāks nekā uz "B", tādējādi salīdzinājums radīs 0V pie izejas. Kad pārbaudītais vads ir īssavienojums, "A" spriegums kļūst par 0V, un salīdzinātājs pie izejas radīs 3V (VCC).

Elektriskā darbība:

Tā kā pārbaudītais vadītājs var būt jebkura veida: PCB trases, elektropārvades līnijas, parastie vadi utt. Ir nepieciešams ierobežot maksimālo sprieguma kritumu uz vadītāju, ja mēs nevēlamies grilēt komponentus, kas caur tiem plūst. ķēdē (ja 12V akumulatoru izmanto kā barošanas avotu, 12V kritums FPGA daļā ir ļoti kaitīgs). Schottky diode D1, ko pievelk 10K rezistors, uztur nemainīgu spriegumu ~ 0,5 V, maksimālo spriegumu, kas var būt uz vadītāja. Ja vadītājs ir saīsināts V [A] = 0V, ja tas ir pārtraukts, V [A] = V [D1] = 0,5 V. R2 sadala sprieguma krituma daļas. 10K trimmeris ir novietots uz salīdzinātāja pozitīvās tapas - V [+], lai definētu minimālo pretestības robežu, kas piespiedīs salīdzinātāju darbināt “1” pie izejas. LM358 op-amp tiek izmantots kā salīdzinājums šajā ķēdē. Starp "A" un "B" ir ievietota SPST poga SW2, lai pārbaudītu ierīces darbību (ja tā vispār darbojas).

B: Izejas signāla ģenerators:

Ķēdei ir divi stāvokļi, kurus var noteikt: vai nu "īssavienojums", vai "atslēgums". Tātad salīdzinātāja izeja tiek izmantota kā iespējošanas signāls 1KHz kvadrātveida viļņu ģeneratoram. LM555 IC (pieejams nelielā 8 kontaktu iepakojumā) tiek izmantots šāda viļņa nodrošināšanai, kur salīdzinātāja izeja ir savienota ar LM555 RESET tapu (t.i., iespējo mikroshēmu). Rezistori un kondensatora vērtības pielāgotas 1KHz kvadrātveida viļņu izejai atbilstoši ieteicamajām ražotāja vērtībām (sk. Datu lapu). LM555 izeja ir savienota ar NPN tranzistoru, ko izmanto kā slēdzi, liekot skaņas signālam nodrošināt skaņas signālu atbilstošā frekvencē katru reizi, kad "A"-"B" punktos ir "īssavienojums".

C. Barošanas avots:

Lai ierīce būtu pēc iespējas mazāka, tiek izmantotas divas sērijveidā pievienotas 1,5 V monētu baterijas. Starp akumulatoru un ķēdes VCC tīklu (skatiet shēmas) ir SPST ieslēgšanas/izslēgšanas pārslēgšanas slēdzis. Tantala 100uF kondensators tiek izmantots kā regulējošā daļa.

3. solis: lodēšana un montāža

Montāžas solis ir sadalīts divās būtiskās daļās, vispirms aprakstīta galvenās plates lodēšana ar visām iekšējām sastāvdaļām, un, otrkārt, tiek paplašināta informācija par saskarnes korpusu ar visiem ārējiem komponentiem - LED ieslēgšanas/izslēgšanas indikators, ieslēgšanas/izslēgšanas pārslēgšanas slēdzis, skaņas signāls, 2 fiksēti zondes vadi un ierīces pārbaudes spiedpoga.

1. daļa: Lodēšana:

Kā redzams saraksta pirmajā attēlā, mērķis ir padarīt dēli pēc iespējas mazāku. Tātad visi IC, rezistori, kondensatori, trimmeris un spaiļu bloks ir pielodēti ļoti tuvos attālumos atbilstoši korpusa izmēram (atkarīgs no jūsu izvēlētā korpusa kopējā izmēra). Pārliecinieties, ka spaiļu bloka virziens ir norādīts ārpus plāksnes, lai būtu iespējams izvilkt fiksētos zondes vadus no ierīces.

2. daļa: Saskarne un korpuss:

Saskarnes sastāvdaļas jānovieto atbilstošās vietās uz korpusa robežas, lai būtu iespējams izveidot savienojumu starp tām un galveno iekšējo plati. Lai barošanas avotu kontrolētu ar pārslēgšanas slēdzi, savienojošie vadi starp pārslēgšanas slēdzi un ķēdes/monētu šūnu baterijām ir novietoti ārpus galvenās plates. Lai novietotu taisnstūrveida priekšmetus, piemēram, pārslēgšanas slēdzi un spaiļu bloka ieejas, kur tas atrodas, tas tika urbts ar salīdzinoši liela diametra uzgali, kad taisnstūra forma tika sagriezta ar asināšanas vīli. Signāla, spiedpogas un gaismas diodes, jo tām ir apaļas formas, urbšanas process bija daudz vienkāršāks, tikai ar cita diametra urbjiem. Kad visi ārējie komponenti ir novietoti, tie ir jāsavieno ar bieziem daudzsavienojumu vadiem, lai padarītu ierīces savienojumus izturīgākus. Skatiet 2.2. Un 2.3. Attēlu, kā gatavā ierīce izskatās pēc montāžas procesa. Monētu šūnu 1,5 V baterijām no eBay esmu iegādājies nelielu plastmasas korpusu, tas ir novietots tieši zem galvenās plates un savienots ar pārslēgšanas slēdzi saskaņā ar shēmas apraksta soli.

4. solis: pārbaude

Tagad, kad ierīce ir gatava lietošanai, pēdējais solis ir stāvokļa kalibrēšana, ko var noteikt kā "īssavienojumu". Kā iepriekš tika aprakstīts shematiskajā solī, trimera mērķis ir noteikt pretestības sliekšņa vērtību, ka zem tā tiks atvasināts īssavienojuma stāvoklis. Kalibrēšanas algoritms ir vienkāršs, ja pretestības slieksni var iegūt no attiecību kopuma:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. V mērīšana [diode]
3. V [-] = V [Diode] (pašreizējā plūsma op-amp tiek ignorēta).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

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

Tādā veidā tiek noteikta testētās ierīces minimālā pretestība. Es to kalibrēju, lai sasniegtu 1OHm un zemāku, tāpēc ierīce norādītu vadītāju kā "īssavienojums".

Ceru, ka šī pamācība jums noderēs.

Paldies, ka izlasījāt!