Yksinkertainen taskujen jatkuvuustesteri: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Viime viikkoina aloin ymmärtää, että minun on tehtävä paljon työtä, jotta voin tarkistaa piirin jatkuvuuden … Katkaistut johdot, katkenneet kaapelit ovat niin suuri ongelma, kun aina tarvitaan vetääkseni monimetrin laatikosta, kytkeä sen päälle, vaihtaa "dioditilaan" … Joten päätin rakentaa sen itse, hyvin yksinkertaisella tavalla, ja sen tekeminen kestää 2-3 tuntia.

Rakennetaan siis!

Vaihe 1: Osat ja välineet

I. Komponenttien täydellinen luettelo, jotkut niistä ovat valinnaisia tarpeettoman toiminnan vuoksi (kuten päälle/pois -merkkivalo). Mutta se näyttää hyvältä, joten on suositeltavaa lisätä se.

Integroidut piirit:

• 1 x LM358 -operaatiovahvistin
• 1 x LM555 -ajastinpiiri

Vastukset:

• 1 x 10Kohm trimmeri (pieni paketti)
• 2 x 10Kohm
• 1 x 22Kohm
• 2 x 1Kohm
• 1 x 220 ohmia

C. Kondensaattorit:

• 1 x 0,1 uF keraaminen
• 1 x 100uF tantaali

D. Muut komponentit:

• 1 x HSMS-2B2E Schottky-diodi (voidaan käyttää mitä tahansa diodia pienellä jännitehäviöllä)
• 1 x 2N2222A - NPN pieni signaalitransistori
• 1 x LED sininen väri - (pieni paketti)
• 1 x summeri

Mekaaninen ja liitäntä:

• 2 x 1,5 V nappiparistoa
• 1 x 2 Kosketinliitin
• 1 x SPST-painonappi
• 1 x SPST -vaihtokytkin
• 2 x Johdot
• 2 x päätepisteenuppia

II. Välineet:

1. Juotin
2. Teroitusviila
3. Kuumaliimapistooli
4. vakiomittaiset johdot
5. Juotin
6. Sähköinen ruuvimeisseli

Vaihe 2: Kaaviot ja toiminta

Piirin toiminnan ymmärtämisen helpottamiseksi kaaviot on jaettu kolmeen osaan. Jokainen osan selitys vastaa erillistä toimintolohkoa.

A. Vertailuvaihe ja idean selitys:

Johdon jatkuvuuden tarkistamiseksi on tarpeen sulkea sähköpiiri, joten vakaa virta kulkee langan läpi. Jos lanka on katkennut, jatkuvuutta ei ole, joten virta on nolla (katkaisutapaus). Kaavioissa esitetty piirin idea perustuu jännitevertailumenetelmään vertailupistejännitteen ja testattavan langan jännitehäviön välillä (johtimemme).

Kaksi laitteen tulojohtoa kytketty riviliittimeen, koska johtojen vaihtaminen on paljon helpompaa. Liitetyt pisteet on merkitty kaavioissa "A" ja "B", joissa "A" verrataan verkkoon ja "B" yhdistetään piirin maaverkkoon. Kuten kaavioista näkyy, kun "A": n ja "B": n välillä on häiriöitä, "A" -jakautuneissa komponenteissa tapahtuu jännitehäviö, joten jännite "A": ssa kasvaa suuremmaksi kuin "B", joten vertailija tuottaa 0V lähdössä. Kun testattu johto on oikosulussa, "A" -jännite muuttuu 0 V: ksi ja vertailija tuottaa 3 V (VCC) -lähdön.

Sähkökäyttö:

Koska testattu johdin voi olla minkä tahansa tyyppinen: piirilevyjälki, voimalinjat, tavalliset johdot jne. Johtimen maksimijännitehäviötä on rajoitettava, jos emme halua grillata niiden läpi kulkevia osia virtapiirissä (jos 12 V: n akkua käytetään virtalähteenä, 12 V: n pudotus FPGA -osassa on erittäin haitallinen). Schottky-diodi D1 vetää ylös 10K vastuksella, ylläpitää vakiojännitettä ~ 0.5V, suurin jännite, joka voi olla johtimessa. Kun johdinta lyhennetään V [A] = 0V, kun se katkeaa, V [A] = V [D1] = 0,5 V. R2 jakaa jännitehäviön osat. 10K trimmeri asetetaan vertailijan positiiviseen nastaan - V [+], jotta voidaan määrittää vähimmäisresistanssiraja, joka pakottaa vertailulaitteen ajamaan '1' sen ulostulolla. LM358-op-vahvistinta käytetään vertailuna tässä piirissä. "A" ja "B" väliin on sijoitettu SPST-painike SW2 laitteen toiminnan tarkistamiseksi (jos se toimii ollenkaan).

B: Lähtösignaalin generaattori:

Piirissä on kaksi tilaa, jotka voidaan määrittää: joko "oikosulku" tai "katkaisu". Joten vertailijan lähtöä käytetään 1KHz: n neliöaaltogeneraattorin sallintasignaalina. LM555 IC: tä (saatavana pienessä 8-nastaisessa paketissa) käytetään tällaisen aallon tuottamiseen, jolloin vertailulähtö on kytketty LM555: n RESET-nastaan (eli sirun käyttöönotto). Vastukset ja kondensaattorin arvot on säädetty 1KHz: n neliöaaltolähtöön suositeltujen valmistaja -arvojen mukaisesti (katso tekninen esite). LM555-lähtö on kytketty kytkimenä käytettäväksi NPN-transistoriin, jolloin summeri antaa äänisignaalin sopivalla taajuudella aina, kun "o" oikosulku on läsnä "A"-"B" -pisteissä.

Virtalähde:

Jotta laite olisi mahdollisimman pieni, käytetään kahta sarjaan liitettyä 1,5 V: n nappiparistoa. Akun ja piirin VCC -verkon välissä (katso kaaviot) on SPST on/off -kytkin. Säätöosana käytetään tantaali 100uF kondensaattoria.

Vaihe 3: Juotos ja kokoonpano

Asennusvaihe on jaettu kahteen olennaiseen osaan, ensin kuvataan emolevyn juottaminen kaikkien sisäisten osien kanssa ja toiseksi laajennetaan liitäntäkoteloa, jossa kaikkien ulkoisten komponenttien on oltava läsnä - LED on/off -ilmaisin, päälle/pois -kytkin, summeri, 2 kiinteää anturin johtoa ja laitteen tarkistuspainike.

Osa 1: Juotos:

Kuten luettelon ensimmäisessä kuvassa näkyy, tavoitteena on tehdä levystä mahdollisimman pieni. Joten kaikki IC: t, vastukset, kondensaattorit, trimmeri ja riviliitin on juotettu hyvin lähelle kotelon koon mukaan (riippuu valitsemastasi kotelon kokonaiskoosta). Varmista, että riviliittimen suunta on ulospäin kortista, jotta kiinteät anturijohdot voidaan vetää laitteesta.

Osa 2: Liitäntä ja kotelo:

Liitäntäkomponentit tulee sijoittaa sopiville alueille kotelon rajalla, jotta niiden ja sisäisen emolevyn välillä on mahdollista muodostaa yhteys. Jotta virtalähdettä voitaisiin ohjata vaihtokytkimellä, kytkentäjohdot kytkimen ja piirin/nappipariston välillä on sijoitettu emolevyn ulkopuolelle. Suorakulmaisten esineiden, kuten vaihtokytkimen ja riviliittimen tulojen sijoittamiseksi paikkaan, jossa se sijaitsee, se porattiin suhteellisen suurella halkaisijalla, kun suorakulmainen muoto leikattiin teroitusviilalla. Kun summeri, painike ja LED ovat pyöreitä, porausprosessi oli paljon yksinkertaisempi, vain halkaisijaltaan erilaisilla poranterillä. Kun kaikki ulkoiset komponentit on asetettu paikalleen, ne on kytkettävä paksuilla monivääntöjohdoilla, jotta laiteyhteydet olisivat lujemmat. Katso kuvat 2.2 ja 2.3, miltä valmis laite näyttää kokoonpanoprosessin jälkeen. Nappiparistollisille 1,5 V: n akuille olen ostanut pienen muovikotelon eBaysta, se on sijoitettu aivan emolevyn alle ja kytketty vaihtokytkimeen kaavion kuvausvaiheen mukaisesti.

Vaihe 4: Testaus

Nyt kun laite on käyttövalmis, viimeinen vaihe on tilan kalibrointi, joka voidaan määrittää "oikosuluksi". Kuten kaavavaiheessa aiemmin kuvattiin, trimmerin tarkoituksena on määrittää resistanssin kynnysarvo, että sen alapuolella johdetaan oikosulkutila. Kalibrointialgoritmi on yksinkertainen, kun vastuskynnys voidaan johtaa suhteiden joukosta:

1. V [+] = Rx*VCC / (Rx + Ry),
2. V: n mittaaminen [diodi]
3. V [-] = V [diodi] (virtavirta op-vahvistimeen on laiminlyöty).
4. Rx*VCC> Rx*V [D] + Ry*V [D];

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

Näin määritetään testatun laitteen vähimmäisvastus. Kalibroin sen saavuttamaan 1OHm ja alle, joten laite ilmaisi johtimen "oikosuluksi".

Toivottavasti tästä ohjeesta on sinulle apua.

Kiitos lukemisesta!