Tester di continuità tascabile semplice: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Nelle ultime settimane, ho iniziato a rendermi conto che è uno sforzo che devo fare per controllare la continuità del circuito… I fili tagliati, i cavi rotti sono un grosso problema, quando ogni volta che ce n'è bisogno estrarre il multimetro dalla scatola, accenderlo, passare alla modalità "diodo"… Così, ho deciso di costruirmene uno da solo, in un modo molto semplice, che mi avrebbe richiesto 2-3 ore per farlo.

Quindi, costruiamolo!

Passaggio 1: parti e strumenti

I. Elenco completo di componenti, alcuni dei quali sono opzionali, a causa di funzionalità inutili (come un LED indicatore di accensione/spegnimento). Ma sembra buono, quindi si consiglia di aggiungerlo.

A. Circuiti integrati:

• 1 x amplificatore operazionale LM358
• 1 x circuito timer LM555

B. Resistori:

• 1 x 10KOhm Trimmer (pacchetto piccolo)
• 2 x 10KOhm
• 1 x 22KOhm
• 2 x 1KOhm
• 1 x 220 Ohm

C. Condensatori:

• 1 x 0.1uF in ceramica
• 1 x 100uF tantalio

D. Altri componenti:

• 1 x diodo Schottky HSMS-2B2E (può essere utilizzato qualsiasi diodo con una piccola caduta di tensione)
• 1 x 2N2222A - Transistor di piccolo segnale NPN
• 1 x LED di colore blu - (pacchetto piccolo)
• 1 x cicalino

E. Meccanica e interfaccia:

• 2 batterie a bottone da 1,5 V
• Morsettiera 1 x 2 contatti
• 1 x pulsante SPST
• 1 x interruttore a levetta SPST
• 2 x fili di contatto
• 2 x manopole Endpoint

II. Strumenti:

1. Saldatore
2. File di affilatura
3. Pistola per colla a caldo
4. cavi di calibro standard
5. stagno di saldatura
6. Avvitatore elettrico

Fase 2: Schemi e funzionamento

Per semplificare la comprensione del funzionamento del circuito, gli schemi sono divisi in tre parti. Ogni spiegazione parte corrisponde a un blocco operativo separato.

A. Fase di confronto e spiegazione dell'idea:

Per verificare la continuità del filo, è necessario racchiudere il circuito elettrico, in modo che la corrente stabile fluisca attraverso il filo. Se il filo è interrotto, non sarà presente continuità, quindi la corrente sarà uguale a zero (caso di interruzione). L'idea del circuito mostrato negli schemi si basa sul metodo di confronto della tensione tra la tensione del punto di riferimento e la caduta di tensione su un filo in prova (il nostro conduttore).

Due cavi di ingresso del dispositivo collegati alla morsettiera, poiché è molto più semplice sostituire i cavi. I punti collegati sono etichettati "A" e "B" negli schemi, dove "A" viene confrontato con la rete e "B" collegato alla rete di terra del circuito. Come si vede negli schemi, quando c'è un'interruzione tra "A" e "B", si verificherà una caduta di tensione sui componenti suddivisi in "A", quindi la tensione su "A" diventa maggiore di quella su "B", quindi il comparatore produrrà 0V all'uscita. Quando il filo testato è in cortocircuito, la tensione "A" diventa 0V e il comparatore produrrà 3V (VCC) in uscita.

Funzionamento elettrico:

Poiché il conduttore testato può essere di qualsiasi tipo: traccia PCB, linee elettriche, fili normali, ecc. È necessario limitare la caduta di tensione massima sul conduttore, nel caso non si voglia grigliare i componenti che la corrente li attraversa in un circuito (se si utilizza una batteria da 12 V come alimentatore, una caduta di 12 V sulla parte FPGA È molto dannosa). Il diodo Schottky D1 tirato su da un resistore da 10K, mantiene una tensione costante ~0,5V, la tensione massima che può essere presente su un conduttore. Quando il conduttore è accorciato V[A] = 0V, quando interrotto, V[A] = V[D1] = 0,5V. R2 divide le parti in caduta di tensione. Il trimmer 10K è posizionato sul pin positivo del comparatore - V[+], al fine di definire il limite minimo di resistenza che costringerà l'unità comparatore a guidare '1' alla sua uscita. L'amplificatore operazionale LM358 viene utilizzato come comparatore in questo circuito. Tra "A" e "B" è posto il pulsante SPST SW2, per verificare il funzionamento del dispositivo (se funziona).

B: Generatore di segnale di uscita:

Il circuito ha due stati che possono essere determinati: "cortocircuito" o "interruzione". Quindi, l'uscita del comparatore viene utilizzata come segnale di abilitazione al generatore di onde quadre da 1 KHz. LM555 IC (disponibile in un piccolo pacchetto a 8 pin), viene utilizzato per fornire tale onda, in cui l'uscita del comparatore è collegata al pin RESET di LM555 (ovvero abilitazione del chip). Valori dei resistori e dei condensatori regolati all'uscita a onda quadra di 1 KHz, secondo i valori consigliati dal produttore (vedere la scheda tecnica). L'uscita LM555 è collegata al transistor NPN utilizzato come interruttore, facendo in modo che il cicalino fornisca il segnale audio alla frequenza appropriata, ogni volta che è presente "cortocircuito" sui punti "A"-"B".

C. Alimentazione:

Per rendere il dispositivo il più piccolo possibile, vengono utilizzate due batterie a bottone da 1,5 V collegate in serie. Tra la batteria e la rete VCC sul circuito (vedi schemi), c'è l'interruttore a levetta SPST on/off. Il condensatore al tantalio 100uF viene utilizzato come parte di regolazione.

Passaggio 3: saldatura e assemblaggio

La fase di assemblaggio è divisa in 2 parti essenziali, la prima descrive la saldatura della scheda madre con tutti i componenti interni e la seconda si espande sull'involucro dell'interfaccia con tutti i componenti esterni che devono essere presenti - indicatore LED on/off, interruttore on/off, buzzer, 2 fili sonda fissi e pulsante verifica dispositivo.

Parte 1: Saldatura:

Come si vede nella prima immagine dell'elenco, l'obiettivo è rendere la tavola il più piccola possibile. Quindi, tutti i circuiti integrati, resistori, condensatori, trimmer e morsettiera sono saldati a distanze molto ravvicinate, in base alle dimensioni dell'involucro (dipende dalle dimensioni totali dell'involucro che sceglieresti). Assicurarsi che la direzione della morsettiera sia rivolta FUORI dalla scheda, per consentire di estrarre i cavi delle sonde fisse dal dispositivo.

Parte 2: interfaccia e custodia:

I componenti dell'interfaccia devono essere posizionati in aree appropriate sul confine dell'armadio, in modo che sia possibile collegarli tra loro e la scheda interna principale. Per fare in modo che l'alimentazione sia controllata da un interruttore a levetta, i fili di collegamento tra l'interruttore a levetta e le batterie del circuito/a bottone sono posti all'esterno della scheda principale. Per posizionare oggetti rettangolari, come un interruttore a levetta e gli ingressi della morsettiera, dove si trova, è stato forato con una punta di diametro relativamente grande, quando la forma rettangolare è stata tagliata con una lima per affilare. Per cicalino, pulsante e LED, poiché hanno forme rotonde, il processo di foratura è stato molto più semplice, solo con punte di diametro diverso. Quando tutti i componenti esterni sono posizionati, è necessario collegarli con cavi spessi e multi-torsione, al fine di rendere più robuste le connessioni dei dispositivi. Guarda le immagini 2.2 e 2.3, come si presenta il dispositivo finito dopo il processo di assemblaggio. Per le batterie a bottone da 1,5 V, ho acquistato una piccola custodia in plastica da eBay, è posizionata appena sotto la scheda principale e collegata all'interruttore a levetta secondo il passaggio della descrizione dello schema.

Passaggio 4: test

Ora, quando il dispositivo è pronto per essere utilizzato, il passaggio finale è la calibrazione dello stato, che potrebbe essere determinato come "Cortocircuito". Come è stato precedentemente descritto nella fase degli schemi, lo scopo del trimmer è quello di definire il valore di soglia della resistenza, che al di sotto di esso, verrà derivato lo stato di cortocircuito. L'algoritmo di calibrazione è semplice quando la soglia di resistenza può essere derivata da un insieme di relazioni:

1. V[+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. Misurazione V[Diodo]
3. V[-] = V[Diodo] (il flusso di corrente nell'amplificatore operazionale viene trascurato).
4. Rx*VCC > Rx*V[D] + Ry*V[D];

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

Viene così definita la resistenza minima del dispositivo testato. L'ho calibrato per raggiungere 1OHm e meno, quindi il dispositivo indicherà il conduttore come "Cortocircuito".

Spero che troverai utile questo istruibile.

Grazie per aver letto!