Simple Pocket Continuity Tester: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ในช่วงไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมา ฉันเริ่มตระหนักว่าต้องใช้ความพยายามอย่างมาก เพื่อตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจร… สายตัด สายขาด เป็นปัญหาใหญ่ในทุกครั้งที่มีความจำเป็น ในการดึงมัลติมิเตอร์ออกจากกล่อง เปิดเครื่อง เปลี่ยนเป็นโหมด "ไดโอด" … ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างด้วยตัวเองด้วยวิธีง่ายๆ ซึ่งจะใช้เวลา 2-3 ชั่วโมงในการสร้าง.

มาสร้างมันกันเถอะ!

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนและเครื่องมือ

I. รายการส่วนประกอบทั้งหมด บางส่วนเป็นตัวเลือก เนื่องจากฟังก์ชันที่ไม่จำเป็น (เช่น ไฟ LED แสดงการเปิด/ปิด) แต่ดูดีจึงแนะนำให้เพิ่ม

ก. วงจรรวม:

• 1 x LM358 เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน
• 1 x LM555 วงจรตั้งเวลา

ข. ตัวต้านทาน:

• 1 x 10KOhm Trimmer (แพ็คเกจเล็ก)
• 2 x 10Kโอห์ม
• 1 x 22Kโอห์ม
• 2 x 1Kโอห์ม
• 1 x 220Ohm

ค. ตัวเก็บประจุ:

• 1 x 0.1uF เซรามิก
• 1 x 100uF แทนทาลัม

ง. ส่วนประกอบอื่นๆ:

• 1 x HSMS-2B2E Schottky Diode (สามารถใช้ไดโอดใดก็ได้ที่มีแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อย)
• 1 x 2N2222A - ทรานซิสเตอร์สัญญาณขนาดเล็ก NPN
• 1 x LED สีน้ำเงิน - (แพ็คเกจเล็ก)
• 1 x Buzzer

E. เครื่องกลและส่วนต่อประสาน:

• แบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญ 2 x 1.5V
• 1 x 2 ขั้วต่อเทอร์มินัลบล็อก
• 1 x SPST ปุ่มกด
• 1 x SPST สวิตช์สลับ
• 2 x สายสัมผัส
• 2 x ปุ่ม Endpoint

ครั้งที่สอง เครื่องมือ:

1. หัวแร้ง
2. ไฟล์เหลา
3. ปืนกาวร้อน
4. สายเกจมาตรฐาน
5. ดีบุก
6. ไขควงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 2: แผนผังและการใช้งาน

เพื่อให้ง่ายต่อการเข้าใจการทำงานของวงจร แผนผังแบ่งออกเป็นสามส่วน คำอธิบายแต่ละส่วนสอดคล้องกับบล็อกการทำงานที่แยกจากกัน

ก. ระยะเปรียบเทียบและคำอธิบายแนวคิด:

ในการตรวจสอบความต่อเนื่องของสายไฟ จำเป็นต้องปิดวงจรไฟฟ้าเพื่อให้กระแสไฟคงที่ไหลผ่านสายไฟ หากลวดขาด จะไม่มีการต่อเนื่อง ดังนั้นกระแสจะเท่ากับศูนย์ (กรณีตัด) แนวคิดของวงจรที่แสดงในแผนผังนั้นใช้วิธีการเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าระหว่างแรงดันจุดอ้างอิงและแรงดันตกบนสายไฟที่ทดสอบ (ตัวนำของเรา)

สายเคเบิลอินพุตของอุปกรณ์สองเส้นที่เชื่อมต่อกับแผงขั้วต่อ เนื่องจากเปลี่ยนสายได้ง่ายกว่ามาก จุดเชื่อมต่อจะมีป้ายกำกับ "A" และ "B" ในแผนผัง โดยที่ "A" ถูกเปรียบเทียบเน็ตและ "B" ที่เชื่อมต่อกับกราวด์ของวงจร ดังที่เห็นในแผนผัง เมื่อเกิดการหยุดชะงักระหว่าง "A" และ "B" แรงดันไฟฟ้าตกจะเกิดขึ้นบนส่วนประกอบ "A" - แยก ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบน "A" จะมากกว่า "B" ดังนั้นตัวเปรียบเทียบจะสร้าง 0V ที่ทางออก เมื่อสายไฟที่ทดสอบลัดวงจร แรงดันไฟฟ้า "A" จะกลายเป็น 0V และตัวเปรียบเทียบจะสร้าง 3V (VCC) ที่เอาต์พุต

การทำงานด้วยไฟฟ้า:

เนื่องจากตัวนำที่ทดสอบอาจเป็นประเภทใดก็ได้: รอย PCB, สายไฟ, สายไฟปกติ ฯลฯ จำเป็นต้องจำกัดแรงดันไฟฟ้าตกสูงสุดบนตัวนำ ในกรณีที่เราไม่ต้องการย่างส่วนประกอบที่กระแสไหลผ่าน ในวงจร (หากใช้แบตเตอรี่ 12V เป็นแหล่งจ่ายไฟ 12V ตกที่ส่วน FPGA จะเป็นอันตรายมาก) ไดโอด Schottky D1 ดึงขึ้นโดยตัวต้านทาน 10K รักษาแรงดันคงที่ ~ 0.5V ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถพบได้บนตัวนำ เมื่อตัวนำถูกทำให้สั้นลง V[A] = 0V เมื่อถูกทำให้กระทันหัน V[A] = V[D1] = 0.5V R2 แยกส่วนแรงดันตกคร่อม ทริมเมอร์ 10K ถูกวางบนพินบวกของตัวเปรียบเทียบ - V[+] เพื่อกำหนดขีดจำกัดความต้านทานขั้นต่ำที่จะบังคับให้ยูนิตตัวเปรียบเทียบขับ '1' ที่เอาต์พุต LM358 op-amp ถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบในวงจรนี้ ระหว่าง "A" และ "B" SPST กดปุ่ม SW2 เพื่อตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ (หากใช้งานได้เลย)

B: เครื่องกำเนิดสัญญาณเอาต์พุต:

วงจรมีสองสถานะที่สามารถกำหนดได้: "ลัดวงจร" หรือ "ตัด" ดังนั้น เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจึงถูกใช้เป็นสัญญาณเปิดใช้งานไปยังเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม 1KHz LM555 IC (มีให้ในแพ็คเกจ 8 พินขนาดเล็ก) ใช้เพื่อจัดหาคลื่นดังกล่าว โดยที่เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับพิน RESET ของ LM555 (เช่น เปิดใช้งานชิป) ค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุปรับเป็นเอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยม 1KHz ตามค่าที่แนะนำของผู้ผลิต (ดูเอกสารข้อมูล) เอาต์พุต LM555 เชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์ NPN ที่ใช้เป็นสวิตช์ ทำให้ Buzzer ให้สัญญาณเสียงที่ความถี่ที่เหมาะสม ทุกครั้งที่มี "ไฟฟ้าลัดวงจร" อยู่ที่จุด "A"-"B"

ค. แหล่งจ่ายไฟ:

เพื่อให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กที่สุด ใช้แบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญ 1.5V สองก้อนต่อเป็นชุด ระหว่างแบตเตอรี่กับตาข่าย VCC บนวงจร (ดูแผนผัง) มีสวิตช์สลับเปิด/ปิด SPST ใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม 100uF เป็นส่วนควบคุม

ขั้นตอนที่ 3: การบัดกรีและการประกอบ

ขั้นตอนการประกอบแบ่งออกเป็น 2 ส่วนที่จำเป็น ขั้นแรกจะอธิบายการบัดกรีกระดานหลักด้วยส่วนประกอบภายในทั้งหมด และส่วนที่สองของส่วนต่อประสานส่วนต่อประสานที่มีส่วนประกอบภายนอกทั้งหมดจะต้องมีอยู่ - ไฟแสดงการเปิด/ปิด LED, สวิตช์เปิด/ปิด, เสียงกริ่ง, สายโพรบคงที่ 2 เส้นและปุ่มกดตรวจสอบอุปกรณ์

ส่วนที่ 1: การบัดกรี:

ดังที่เห็นในภาพแรกในรายการ จุดมุ่งหมายคือทำให้กระดานมีขนาดเล็กที่สุด ดังนั้นไอซี ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ทริมเมอร์ และแผงขั้วต่อทั้งหมดจะถูกบัดกรีในระยะใกล้มาก ตามขนาดของกล่องหุ้ม (ขึ้นอยู่กับขนาดรวมของกล่องหุ้มที่คุณเลือก) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทิศทางของแผงขั้วต่อชี้ไปที่บอร์ด เพื่อให้สามารถดึงสายโพรบแบบตายตัวออกจากอุปกรณ์ได้

ส่วนที่ 2: ส่วนต่อประสานและสิ่งที่แนบมา:

ส่วนประกอบส่วนต่อประสานควรอยู่ในบริเวณที่เหมาะสมบนขอบของตัวเครื่อง เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้กับบอร์ดภายในหลักได้ ในการทำให้แหล่งจ่ายไฟควบคุมโดยสวิตช์สลับ ให้วางสายเชื่อมต่อระหว่างสวิตช์สลับกับแบตเตอรี่วงจร/เซลล์แบบเหรียญไว้นอกกระดานหลัก เพื่อที่จะวางวัตถุสี่เหลี่ยม เช่น สวิตช์สลับและอินพุตเทอร์มินัลบล็อกในตำแหน่งที่มันอยู่ มันถูกเจาะด้วยดอกสว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างใหญ่ เมื่อรูปร่างสี่เหลี่ยมถูกตัดด้วยไฟล์ลับคม สำหรับเสียงกริ่ง ปุ่มกด และไฟ LED เนื่องจากมาพร้อมกับรูปทรงกลม กระบวนการเจาะจึงง่ายกว่ามาก เพียงแค่ใช้ดอกสว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เมื่อวางส่วนประกอบภายนอกทั้งหมดแล้ว จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับสายไฟที่มีความหนาและบิดได้หลายระดับ เพื่อให้การเชื่อมต่ออุปกรณ์แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ดูรูปที่ 2.2 และ 2.3 ว่าอุปกรณ์ที่เสร็จแล้วดูแลกระบวนการประกอบอย่างไร สำหรับแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญ 1.5V ฉันซื้อกล่องพลาสติกขนาดเล็กจาก eBay โดยวางไว้ใต้กระดานหลัก และเชื่อมต่อกับสวิตช์สลับตามขั้นตอนคำอธิบายแผนผัง

ขั้นตอนที่ 4: การทดสอบ

เมื่ออุปกรณ์พร้อมใช้งาน ขั้นตอนสุดท้ายคือการสอบเทียบสถานะ ซึ่งสามารถกำหนดได้ว่าเป็น "ไฟฟ้าลัดวงจร" ตามที่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ในขั้นตอนแผนผัง จุดประสงค์ของทริมเมอร์เพื่อกำหนดค่าเกณฑ์ความต้านทาน ซึ่งอยู่ด้านล่าง สถานะไฟฟ้าลัดวงจรจะได้รับมา อัลกอริธึมของการสอบเทียบนั้นง่ายเมื่อสามารถหาค่าความต้านทานได้จากชุดของความสัมพันธ์:

1. V[+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. วัด V[ไดโอด]
3. V[-] = V[Diode] (กระแสกระแสเข้าสู่ op-amp ถูกละเลย)
4. Rx*VCC > Rx*V[D] + Ry*V[D];

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

นี่คือการกำหนดความต้านทานขั้นต่ำของอุปกรณ์ที่ทดสอบ ฉันปรับเทียบให้ถึง 1OHm หรือต่ำกว่า ดังนั้นอุปกรณ์จะระบุว่าตัวนำเป็น "ไฟฟ้าลัดวงจร"

หวังว่าคุณจะพบว่าคำแนะนำนี้มีประโยชน์

ขอบคุณที่อ่าน!