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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sonda universale alimentata da ionistr. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Le celle o batterie galvaniche, solitamente utilizzate per strumenti di misura autoalimentati, hanno un'alternativa sotto forma di uno ionizzatore, un condensatore che ha una capacità molto elevata con dimensioni ridotte. L'autore ne ha abilmente approfittato nel nuovo design della sonda. Quando la sonda viene utilizzata raramente, le batterie si esauriscono prima che la sonda sia nuovamente necessaria. Questa situazione non si verificherà se per l'alimentazione vengono utilizzati condensatori con un doppio strato elettrico - ionizzatori [1,2]. Uno o due minuti sono sufficienti per caricare un tale condensatore e la sonda è pronta per l'uso. E può funzionare per molto tempo. Una sonda con un tale dispositivo di accumulo di energia consente di "diagnosticare" circuiti elettrici, testare diodi e altri dispositivi con giunzioni pn. Il generatore di impulsi integrato consente di controllare i circuiti e i nodi a bassa e ad alta frequenza di varie apparecchiature elettroniche. Il circuito della sonda è mostrato in fig. 1. La sua base è un generatore di segnali a impulsi basato sui transistor VT2, VT3, collegati a un emettitore acustico o resistore trimmer R2. Il transistor ad effetto di campo VT1 funziona nel dispositivo di carica dello ionizzatore C4 e VT4 controlla il funzionamento del generatore.
La sonda funziona come segue. L'installazione delle modalità principali viene eseguita dall'interruttore SA1. Nella modalità "continuità" (verifica della resistenza del circuito), quando l'interruttore SA2 è in posizione 4 ("Sonda"), il circuito controllato è collegato alla sorgente del transistor VT1 e al filo comune tramite i pin X2 e X4 . Se la resistenza di questo circuito è superiore a 1 kOhm, la corrente attraverso il transistor ad effetto di campo è inferiore al livello di soglia e quindi il transistor VT3 rimane chiuso e il generatore non funziona. Quando la resistenza è inferiore a questo valore, VT3 si apre e il segnale acustico del generatore indica che la resistenza del circuito è inferiore a 1 kOhm. Nella modalità di controllo delle giunzioni pn impostate dall'interruttore SA1, il pin X1 è collegato tramite il resistore R10 alla base del transistor VT6. Se la giunzione pn funziona, se è collegata dall'anodo a X1 e dal catodo a X2, attraverso di essa scorre una corrente continua; i transistor VT4-VT6 sono aperti e il generatore è in funzione. Quando la transizione è attivata con polarità inversa, una corrente inversa molto piccola scorre attraverso di essa, VT6 è chiuso, non c'è segnale acustico. Il generatore genera impulsi continuamente quando l'interruttore SA2 è impostato sulla posizione "Gen." Il suo segnale dal motore del resistore R2 attraverso il condensatore C3 va a X1 senza limitare lo spettro (nella modalità "SHP") o attraverso il condensatore C2 (nella modalità "HF"). Il generatore genera brevi impulsi con una durata di circa 30 μs e un periodo di ripetizione di 1 ... 1,5 ms, con un ampio spettro di frequenze, che ne consente l'utilizzo per testare gli stadi LF e HF. L'ampiezza del segnale può essere regolata dal resistore trimmer R2. La modalità di carica dello ionistor C4 è fornita dagli elementi VD1, VD2, HL1, VT1. Dopo aver impostato l'interruttore SA1 in posizione "Carica" e SA2 in posizione "Sonda", i pin X1, X2 vengono alimentati con una tensione costante (più su X1) o alternata di 5 ... oltre che con raddrizzamento AC. VT20 funge da stabilizzatore di corrente e HL2 da indicatore di carica. Come avviene la ricarica? Dopo aver applicato la tensione ai pin X1, X2, una corrente di circa 10 mA, stabilizzata dal transistor VT1, scorre attraverso il diodo VD1 e lo ionizzatore. Man mano che si carica, la tensione aumenta e quando raggiunge circa 1,5 V, parte della corrente inizierà a fluire attraverso il resistore R1 e il LED HL1. Selezionando un resistore R1 sul circuito R1HL1, viene impostata una tensione di circa 3,2 V in modo che lo ionizzatore venga caricato a una tensione di 2,5 V. La durata di questo processo è di soli 1 ... 2 minuti. Non esiste un interruttore di alimentazione speciale, poiché quando SA2 è commutato in posizione "Probe" e X1 e X2 sono aperti, scorrono solo le correnti inverse dei transistor e la corrente di autoscarica C4. Informazioni sulla progettazione della sonda. La maggior parte delle parti è posizionata su entrambi i lati di un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia; il suo schema è mostrato in Fig. 2.
I condensatori C2 e C3 sono installati sui terminali SA1. Interruttori, un LED e un emettitore acustico sono fissati sulle pareti della custodia della sonda, che può essere un cilindro di alluminio di un pennarello o pennarello con un diametro esterno di circa 22 mm (Fig. 3). Il circuito stampato viene inserito al suo interno con poco sforzo.
Nella sonda possono essere utilizzati i seguenti dettagli: transistor VT1 - KP302A, KP303E o KP307A con una corrente di drain iniziale di 10 ... 15 mA, VT4 - KP303A, KP303B con una corrente di drain iniziale di circa 1 mA. Transistor VT2, VT5 - serie KT315, KT3102, VT3, VT6 - KT361, KT3107 con qualsiasi indice di lettere e h21E almeno 50. I diodi VD1, VD2 - KD103A, KD104A, LED possono essere qualsiasi delle serie AL307, AL341. Resistenze trimmer - SP3-19a, costanti - MLT, S2-33, R1-12. Ionistor C4 - K58-9a o K58-3; condensatore C1 - con una bassa corrente di dispersione K52, K53; C2, C3 - KM, K10-17. Interruttore SA1 - interruttore a scorrimento per cinque posizioni, ad esempio da adattatori di rete, SA2 - qualsiasi piccolo interruttore per due posizioni e due direzioni. Emettitore VA1 - una capsula di cuffie di piccole dimensioni con una resistenza di almeno 100 ohm. È consentito sostituire l'emettitore dinamico con uno piezoelettrico, ad esempio ZP-1, ZP-3 e simili, mentre l'efficienza della sonda aumenterà, ma le dimensioni dovranno essere aumentate. In questo caso, un resistore con una resistenza di 1 ... 3 kOhm è installato in parallelo con l'emettitore VA5. Nella versione dell'autore della sonda, la carica completa dello ionizzatore era sufficiente per 25 minuti di funzionamento continuo del generatore, quindi, in modalità "composizione" o controllo delle giunzioni pn, quando il generatore viene acceso per un breve periodo, la sua carica sarà sufficiente per una giornata lavorativa. In modalità generatore, l'efficienza può essere migliorata utilizzando un pulsante autoripristinante come SA2. In questo caso viene premuto brevemente dopo aver collegato X1 al circuito in esame. L'impostazione del dispositivo si riduce alla regolazione della soglia del funzionamento del generatore con il resistore R5 in modo che a una tensione di alimentazione di 1,5 ... 2,5 V funzioni stabilmente quando una resistenza inferiore a un kiloohm è collegata a X1 e X2 e la generazione non non si verifica con una resistenza maggiore. La frequenza di oscillazione del generatore può essere modificata selezionando il condensatore C5. Nella modalità test diodi, potrebbe essere necessario selezionare il resistore R9 per ottenere un funzionamento stabile della sonda a una tensione ridotta (circa 1,5 V). In modo che quando si carica lo ionistor, la tensione su di esso non superi i 2,5 V, viene selezionata la resistenza del resistore R1, sostituendolo temporaneamente con un resistore di sintonia di 150 ohm. Impostando R1 sulla posizione di resistenza minima, collegare X1, X2 a una fonte di alimentazione con una tensione di 8 ... 10 V. Due o tre minuti dopo l'applicazione della corrente di carica, la tensione sul supercondensatore viene controllata e gradualmente, per diversi minuti, aumentare la resistenza del resistore fino a , fino a quando la tensione ai capi dello ionizzatore raggiunge 2,5 V. Successivamente, il resistore di sintonia viene sostituito con una costante della stessa resistenza. Per non effettuare tale selezione, il resistore R1 può essere sostituito da due diodi al silicio a bassa potenza collegati in serie, ad esempio KD103A. A una tensione di alimentazione di 1,5 V o inferiore, la frequenza del generatore diminuisce notevolmente, il che indica la necessità di ricaricare il supercondensatore. Se non è presente lo ionizzatore, verrà sostituito da una cella galvanica, ad esempio al litio con una tensione di 3 V, mentre sono escluse tutte le parti che provvedevano alla carica dello ionizzatore. Se viene sostituito con batterie di piccole dimensioni, ad esempio D-0,03 (2 pz.), Il circuito non viene modificato, ma sarà necessario selezionare un transistor VT1 con una corrente iniziale di 3 ... 5 mA e caricare le batterie per 12 ... 15 h. Se si desidera che il segnale audio suoni costantemente in modalità generatore, l'interruttore SA2.1 è escluso, il collettore del transistor VT2 è collegato ai terminali inferiori (secondo il circuito) R2 e BA1 e la resistenza R2 è aumentata a 1 kOhm. Letteratura
Autore: I. Nechaev, Kursk
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