Einfacher Durchgangsprüfer im Taschenformat - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

In den letzten Wochen wurde mir klar, dass ich mich sehr anstrengen muss, um den Durchgang des Stromkreises zu überprüfen… Abgeschnittene Drähte, gebrochene Kabel sind so ein großes Problem, wenn es jedes Mal nötig ist Multimeter aus der Box ziehen, einschalten, in den "Dioden" -Modus wechseln … Also beschloss ich, auf sehr einfache Weise selbst eins zu bauen, das würde mich 2-3 Stunden brauchen, um es zu machen.

Also, lass es uns bauen!

Schritt 1: Teile und Instrumente

I. Vollständige Liste der Komponenten, einige von ihnen sind aufgrund unnötiger Funktionen optional (wie eine Ein-/Aus-Anzeige-LED). Aber es sieht gut aus, daher wird empfohlen, es hinzuzufügen.

A. Integrierte Schaltungen:

• 1 x LM358 Operationsverstärker
• 1 x LM555 Timer-Schaltung

B. Widerstände:

• 1 x 10KOhm Trimmer (kleines Paket)
• 2 x 10KOhm
• 1 x 22KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220Ohm

C. Kondensatoren:

• 1 x 0,1uF Keramik
• 1 x 100uF Tantal

D. Andere Komponenten:

• 1 x HSMS-2B2E Schottky-Diode (Kann jede Diode mit kleinem Spannungsabfall verwendet werden)
• 1 x 2N2222A - NPN Kleinsignaltransistor
• 1 x LED blaue Farbe - (Kleines Paket)
• 1 x Summer

E. Mechanik und Schnittstelle:

• 2 x 1,5V Knopfzellenbatterien
• 1 x 2 Kontakte Klemmleiste
• 1 x SPST-Druckknopf
• 1 x SPST Kippschalter
• 2 x Kontaktdrähte
• 2 x Endpunkt-Knöpfe

II. Instrumente:

1. Lötkolben
2. Schärfdatei
3. Heißklebepistole
4. Drähte mit Standardstärke
5. Lötzinn
6. Elektronischer Schraubenzieher

Schritt 2: Schaltpläne und Bedienung

Um die Funktionsweise der Schaltung leicht verständlich zu machen, sind die Schaltpläne in drei Teile unterteilt. Jede Teilerklärung entspricht einem separaten Operationsblock.

A. Vergleichsphase und Erklärung der Idee:

Um die Kontinuität des Kabels zu überprüfen, muss der Stromkreis geschlossen werden, damit der stabile Strom durch das Kabel fließt. Wenn der Draht gebrochen ist, ist kein Durchgang vorhanden, daher ist der Strom gleich Null (Abschaltfall). Die Idee der Schaltung, die in den Schaltplänen gezeigt wird, basiert auf einem Spannungsvergleichsverfahren zwischen der Referenzpunktspannung und dem Spannungsabfall an einem zu prüfenden Draht (unserem Leiter).

Zwei Geräteeingangskabel an die Klemmleiste angeschlossen, da die Kabel viel einfacher ausgetauscht werden können. Verbundene Punkte sind in den Schaltplänen mit "A" und "B" gekennzeichnet, wobei "A" mit dem Netz verglichen wird und "B" mit dem Massenetz der Schaltung verbunden ist. Wie in den Schaltplänen zu sehen ist, tritt bei einer Unterbrechung zwischen "A" und "B" ein Spannungsabfall an den "A"-Split-Komponenten auf, daher wird die Spannung an "A" größer als an "B", sodass der Komparator 0 V. erzeugt am Ausgang. Wenn der getestete Draht kurzgeschlossen ist, wird die Spannung "A" 0 V und der Komparator erzeugt 3 V (VCC) am Ausgang.

Elektrischer Betrieb:

Da es sich bei dem getesteten Leiter um jeden Typ handeln kann: PCB-Leiterbahn, Stromleitungen, normale Drähte usw. Der maximale Spannungsabfall auf dem Leiter muss begrenzt werden, falls wir die Komponenten, die durch sie fließen, nicht grillen möchten in einem Stromkreis (Wenn eine 12-V-Batterie als Stromversorgung verwendet wird, ist der 12-V-Abfall am FPGA-Teil sehr schädlich). Die Schottky-Diode D1, die durch einen 10K-Widerstand hochgezogen wird, hält eine konstante Spannung von ~0,5 V aufrecht, die maximale Spannung, die an einem Leiter anliegen kann. Bei einer Leiterkürzung V[A] = 0V, bei einer Unterbrechung V[A] = V[D1] = 0,5V. R2 teilt Spannungsabfallteile. Der 10K-Trimmer wird auf den positiven Pin des Komparators - V[+] gelegt, um die minimale Widerstandsgrenze zu definieren, die die Komparatoreinheit dazu zwingt, '1' an ihrem Ausgang zu steuern. Der Operationsverstärker LM358 wird in dieser Schaltung als Komparator verwendet. Zwischen "A" und "B" befindet sich der SPST-Taster SW2, um die Funktion des Geräts zu überprüfen (wenn es überhaupt funktioniert).

B: Ausgangssignalgenerator:

Der Stromkreis hat zwei bestimmbare Zustände: entweder "Kurzschluss" oder "Abschaltung". Der Ausgang des Komparators wird also als Freigabesignal für den 1-kHz-Rechteckwellengenerator verwendet. LM555 IC (erhältlich in einem kleinen 8-Pin-Gehäuse) wird verwendet, um eine solche Welle bereitzustellen, bei der der Ausgang des Komparators mit dem RESET-Pin von LM555 verbunden ist (dh Chip-Aktivierung). Widerstände und Kondensatorwerte angepasst an 1KHz Rechteckwellenausgang, gemäß den empfohlenen Herstellerwerten (siehe Datenblatt). Der Ausgang des LM555 ist mit dem als Schalter verwendeten NPN-Transistor verbunden, wodurch der Summer jedes Mal ein Audiosignal mit der entsprechenden Frequenz liefert, wenn ein "Kurzschluss" an den Punkten "A"-"B" vorliegt.

C. Stromversorgung:

Um das Gerät so klein wie möglich zu machen, werden zwei in Reihe geschaltete 1,5V-Knopfzellenbatterien verwendet. Zwischen der Batterie und dem VCC-Netz im Stromkreis (siehe Schaltpläne) befindet sich ein SPST-Ein / Aus-Kippschalter. Als Regelteil wird Tantal 100uF Kondensator verwendet.

Schritt 3: Löten und Montage

Der Montageschritt gliedert sich in 2 wesentliche Teile, beschreibt erstens das Löten der Hauptplatine mit allen internen Komponenten und zweitens erweitert das Schnittstellengehäuse mit allen externen Komponenten, die vorhanden sein müssen - LED-Ein/Aus-Anzeige, Ein/Aus-Kippschalter, Summer, 2 feste Sondendrähte und Taster zur Geräteprüfung.

Teil 1: Löten:

Wie im ersten Bild in der Liste zu sehen ist, ist es das Ziel, das Board so klein wie möglich zu machen. Alle ICs, Widerstände, Kondensatoren, Trimmer und Klemmenblöcke werden entsprechend der Gehäusegröße in sehr engen Abständen gelötet (abhängig von der Gesamtgröße des Gehäuses, das Sie wählen würden). Stellen Sie sicher, dass die Richtung des Klemmenblocks AUS der Platine zeigt, damit feste Sondendrähte aus dem Gerät gezogen werden können.

Teil 2: Schnittstelle und Gehäuse:

Schnittstellenkomponenten sollten in geeigneten Bereichen an der Grenze des Gehäuses platziert werden, damit eine Verbindung zwischen ihnen und der internen Hauptplatine möglich ist. Um die Stromversorgung über einen Kippschalter steuern zu können, werden die Verbindungsdrähte zwischen dem Kippschalter und den Schaltkreis-/Knopfzellenbatterien außerhalb der Hauptplatine platziert. Um rechteckige Objekte wie einen Kippschalter und Klemmenblockeingänge dort zu platzieren, wo er sich befindet, wurde mit einem Bohrer mit relativ großem Durchmesser gebohrt, wenn die rechteckige Form mit einer Schärffeile geschnitten wurde. Bei Summer, Taster und LED war der Bohrvorgang viel einfacher, da sie runde Formen haben, nur mit Bohrern mit einem anderen Durchmesser. Wenn alle externen Komponenten platziert sind, müssen sie mit dicken, mehrfach verdrehten Drähten verbunden werden, um die Geräteverbindungen robuster zu machen. Siehe Bilder 2.2 und 2.3, wie das fertige Gerät nach dem Montageprozess aussieht. Für die 1,5-V-Knopfzellenbatterien habe ich ein kleines Plastikgehäuse von eBay gekauft, es wird direkt unter der Hauptplatine platziert und gemäß dem Schaltplanbeschreibungsschritt mit dem Kippschalter verbunden.

Schritt 4: Testen

Wenn das Gerät nun einsatzbereit ist, ist der letzte Schritt die Kalibrierung des Zustands, der als "Kurzschluss" bestimmt werden kann. Wie zuvor im Schaltplanschritt beschrieben, dient der Trimmer dazu, den Widerstandsschwellenwert zu definieren, sodass darunter der Kurzschlusszustand abgeleitet wird. Der Kalibrierungsalgorithmus ist einfach, wenn die Widerstandsschwelle aus einer Reihe von Beziehungen abgeleitet werden kann:

1. V[+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Messen von V[Diode]
3. V[-] = V[Diode] (Der Stromfluss in den Operationsverstärker wird vernachlässigt).
4. Rx*VCC > Rx*V[D] + Ry*V[D];

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

So wird der Mindestwiderstand des geprüften Gerätes definiert. Ich habe es kalibriert, um 1OHm und darunter zu erreichen, sodass das Gerät den Leiter als "Kurzschluss" anzeigen würde.

Hoffe, Sie finden dieses instructable hilfreich.

Danke fürs Lesen!