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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Tester elettrico universale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Nella produzione, regolazione e riparazione di vari apparecchi elettrici, è necessario verificare la presenza di tensione di rete o standard rettificata nei circuiti, l'integrità dei collegamenti elettrici e delle singole parti. Certo, in questi casi puoi usare un avometro, ma a volte è scomodo e spesso devi essere distratto per guardare le letture dell'ago indicatore. È meglio usare la sonda proposta. La sonda consente di determinare la presenza, la natura (DC o AC) e la polarità della tensione, assicurarsi che ci sia o meno un circuito aperto, oltre a valutarne la resistenza, controllare un condensatore con una capacità da diverse migliaia di picofarad a centinaia di microfarad per circuito aperto, cortocircuito, corrente di dispersione, controllare le giunzioni pn dei dispositivi a semiconduttore (diodi, transistor), controllare lo stato della batteria incorporata. La sonda (Fig. 1) include un generatore di clock, un interruttore di ingresso, due comparatori, due generatori di toni (800 e 300 Hz), indicatori luminosi e sonori.
Il generatore di clock è assemblato sugli elementi DD1.2 e DD1.3. Genera oscillazioni rettangolari in una forma simile a un meandro (la durata e le pause sono uguali), seguite da una frequenza di circa 4 Hz. Dalle uscite del generatore e dell'inverter ad esso collegato sull'elemento DD1.4, i segnali antifase vengono inviati all'interruttore di ingresso e ai comparatori. L'interruttore di ingresso è costituito da resistori limitatori di corrente R5, R6, un ponte raddrizzatore sui diodi VD1, VD2, VD4, VD5, un diodo zener VD3 e interruttori elettronici sui transistor VT1, VT3, collegati secondo un circuito collettore comune. L'interruttore consente di utilizzarli per alimentare i propri microcircuiti durante il controllo delle tensioni e per applicare loro tensione CA o CC durante il controllo dei circuiti di collegamento e delle giunzioni dei dispositivi a semiconduttore. Elementi di lavoro comparatori DD2.1, DD2.2. Cascate sugli elementi DD3.1 e DD3.2 - matching tra comparatori e indicatori. I generatori di segnali sonori sono montati sugli elementi DD2.3, DD3.3 (800 Hz) e DD2.4, DD3.4 (300 Hz). Sono caricati su un trasduttore piezoceramico BQ1. Le cascate di indicazione luminosa sono realizzate sui transistor VT4, VT5 (funzionano in modalità chiave) e sui LED HL1, HL2, rispettivamente, di bagliore rosso e verde. La luminosità dei LED è determinata dalla resistenza del resistore R14. La cascata sul transistor VT2 viene utilizzata solo durante il controllo dello stato della fonte di alimentazione: la batteria GB1, composta da quattro batterie D - 0,03. Per ricaricare la batteria, nella sonda è installato un circuito R11VD6 che limita la corrente di carica al valore richiesto. Considerare le modalità di funzionamento della sonda, impostate dagli interruttori SA1 e SA2. Durante il controllo della tensione (SA2 - in posizione "U", SA1 - "U, R"), il segnale di ingresso attraverso le sonde X1, X3, il connettore X2 e i resistori di limitazione di corrente va al ponte raddrizzatore, emettitori di transistor VT1, Ingressi VT3 e comparatore. Lo stabilizzatore parametrico sul diodo zener VD3 e il condensatore del filtro C1 sono accesi - da loro la tensione viene fornita ai microcircuiti della sonda e ai transistor di commutazione. Il generatore di clock si avvia. I transistor VT1, VT3 iniziano ad aprirsi e chiudersi uno per uno. Contemporaneamente alla chiusura di uno di essi viene inviato un segnale di abilitazione al lavoro al relativo comparatore. Se la tensione di ingresso del comparatore supera la metà della tensione di alimentazione, il comparatore si attiva e accende il generatore di frequenze audio e il LED del "proprio" canale. Ad esempio, se sulla sonda X1 è presente una tensione positiva rispetto alla sonda X2, si udirà un segnale acustico intermittente con una frequenza di circa 300 Hz e il LED HL1 lampeggerà, se è negativa la frequenza del segnale sarà di circa 800 Hz e il LED HL2 lampeggerà. Con tensione alternata nel circuito in esame, entrambi i canali di indicazione funzionano alternativamente. La frequenza del generatore di clock è molto inferiore alla frequenza della tensione di rete (50 Hz), pertanto, quando all'ingresso della sonda viene applicata una tensione rettificata, ma non livellata, il secondo comparatore ha il tempo di funzionare a causa delle sue increspature. Di conseguenza, il suono sarà modulato, per così dire, che è ben percepito dall'orecchio. A causa dell'inerzia degli occhi, il funzionamento dell'indicazione luminosa non può essere notato. Durante il monitoraggio del circuito di collegamento e della sua resistenza (interruttore SA2 - in posizione "R", SA1 - "U, R"), tutta l'elettronica della sonda è alimentata dalla batteria GB1. La sua tensione viene applicata alternativamente alle sonde. Supponiamo che nello stato attuale del generatore di clock, il transistor VT1 sia aperto e VT3 sia chiuso. Sulla sonda X1 c'è una tensione positiva e su X2 - negativa. In questo caso, il funzionamento del comparatore DD2.2 (e del suo canale di indicazione) è proibito e DD2.1 è consentito. Se il circuito in esame è aperto o la sua resistenza è elevata (più di 24 kOhm), la caduta di tensione attraverso il resistore R7 è inferiore alla tensione di risposta del comparatore DD2.1, non vi è alcuna indicazione. Con una diminuzione della resistenza del circuito, la tensione attraverso il resistore R7 aumenta. Non appena supera la metà della tensione di alimentazione, il comparatore funzionerà, si accenderà l'indicazione sonora con una frequenza di 800 Hz e il LED HL2. Con un cambiamento nello stato del generatore di clock, le funzioni dei comparatori cambiano di conseguenza. In questo caso, nel caso di circuiti di controllo con una resistenza inferiore a 24 kOhm, entrambi i canali di indicazione funzioneranno alternativamente. Nella stessa modalità vengono controllate le giunzioni pn dei dispositivi a semiconduttore. In caso di interruzione (esaurimento) della transizione, non vi è alcuna indicazione, in caso di guasto funzionano entrambi i canali di indicazione. Se la transizione funziona, è possibile determinare immediatamente la "polarità" della sua connessione alle sonde della sonda. Un segnale audio con una frequenza di 800 Hz e il LED verde (HL2) acceso significa che la sonda X1 è collegata alla regione p (diciamo, all'anodo del diodo), la frequenza del suono di 300 Hz e il rosso L'accensione del LED (HL1) indica che questa sonda è collegata alla regione n (diodo catodo). In questo caso, il funzionamento del generatore di clock è terminato, poiché l'uscita dell'elemento DD1.1 è impostata a livello logico basso (0 logico). Lo stesso livello verrà impostato sulla base del transistor VT1 e si chiuderà. Il transistor VT3 sarà aperto, quindi sulla sonda X3 ci sarà una tensione positiva. Alle sonde della sonda è collegato un condensatore precaricato. Inizia la carica del condensatore, appare una tensione positiva sul resistore R2, che porta al funzionamento del comparatore DD2.2. L'indicazione si accende (il LED HL1 si accende e viene emesso un segnale con una frequenza di 300 Hz), che si spegne dopo un po'. Il comparatore di tensione viene attivato nella sezione lineare della carica del condensatore, quindi è possibile stimare la capacità del condensatore in base alla durata dell'indicatore: è direttamente proporzionale alla capacità. Nella stessa modalità, viene stimata la corrente di dispersione del condensatore. Innanzitutto, il condensatore viene caricato dalle sonde della sonda, quindi scollegato e, dopo aver atteso 10 ... 15 s, ricollegato alle sonde. In base alla durata dell'indicazione si stima quanta carica è riuscita a perdere il condensatore. Per controllare le condizioni della batteria GB1, l'interruttore SA1 è impostato sulla posizione "KP" (controllo dell'alimentazione) e SA2 è impostato sulla posizione "R". Un generatore di corrente stabile sugli elementi VT2, R3 e il resistore R4 formano uno stabilizzatore di tensione di riferimento di micropotenza, all'uscita del quale è collegato il pin 12 dell'elemento DD1.1. Quando la tensione della batteria scende sotto i 4 V, l'uscita di questo elemento passa allo stato logico 0 e il generatore di clock viene bloccato. Quando entrambi i canali di indicazione funzionano in questa modalità quando le sonde sono chiuse, è possibile utilizzare la sonda. Se viene emesso continuamente un segnale con una frequenza di 300 Hz e il LED HL1 è acceso, è necessario ricaricare la batteria. Quindi l'interruttore SA2 viene portato in posizione "3" (carica) e alle sonde viene applicata una tensione alternata di 110 ... 220 V. La durata di una carica completa della batteria è di 14 ore DD3.1. Non è presente un interruttore di alimentazione separato nella sonda - la sua funzione è svolta dall'interruttore SA2, che dovrebbe essere impostato sulla posizione "U" in modalità di conservazione (la corrente consumata dalla batteria è trascurabile - non è stato nemmeno possibile ripararla ). Nello stato di standby, quando l'interruttore SA1 è impostato sulle posizioni "R", "KP", "U, R", la corrente consumata dalla sonda era rispettivamente di 75, 130, 300 μA. Con l'indicazione accesa, la corrente sale a 5 mA. Diciamo che la batteria è completamente scarica o completamente assente. In questo caso, la sonda controlla la tensione utilizzando solo l'indicazione sonora. Tutti i transistor, ad eccezione dell'effetto di campo, possono essere utilizzati con le serie KT315, KT3102 con qualsiasi indice di lettere o altri silicio a bassa potenza. Quando si utilizza il transistor indicato nel diagramma o un altro transistor ad effetto di campo, viene selezionato un resistore R3 con una tale resistenza alla quale una diminuzione della tensione della batteria a 4 V porta a uno 1.1 logico all'uscita dell'elemento DD0. Invece dei microcircuiti della serie K561, è consentito utilizzare microcircuiti simili della serie 564, KR1561. Il diodo zener VD3 può essere con una tensione di stabilizzazione diversa, ma non superiore alla tensione massima dei microcircuiti, transistor, condensatori utilizzati, con una corrente di stabilizzazione massima consentita di almeno 20 mA. Strutturalmente la sonda è realizzata in un involucro di materiale isolante (Fig. 2) di dimensioni 135x44x19 mm. La sonda X1 è fissata rigidamente e X2 è collegata con un filo flessibile intrecciato isolato alla presa X2 sul corpo. Gli interruttori sono montati sulla custodia in modo che le loro maniglie possano essere spostate con il pollice della mano destra senza rilasciare la sonda e la seconda sonda dalle mani.
Le parti rimanenti sono montate su un circuito stampato (Fig. 3) realizzato in fibra di vetro a doppia faccia.
Naturalmente, è accettabile un'altra soluzione costruttiva e l'installazione della sonda. Le uniche condizioni sono isolare in modo affidabile tutti i circuiti, poiché sono sotto tensione di rete, e isolare i resistori R5, R6, sui quali è possibile rilasciare potenza fino a 1,5 W quando la batteria è in carica. Quando si imposta una sonda, prima di tutto, come accennato in precedenza, viene selezionato un resistore R3. Selezionando la resistenza R11, la corrente di carica della batteria viene impostata a 3 mA. Periodicamente, è necessario ispezionare le batterie della batteria, per pulire la loro superficie dalla placca emergente. Autore: L.Polyansky, Mosca
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