УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОБНИК ЭЛЕКТРИКА

March 30, 2012 by admin Комментировать »

При изготовлении, налаживании и ремонте различных электроприборов приходится проверять наличие сетевого или стандартного выпрямленного напряжения в цепях, целостность электрических соединений и отдельных деталей. Конечно, можно пользоваться в этих случаях авометром, но он порою неудобен, да и часто приходится отвлекаться, чтобы взглянуть на показания стрелки индикатора. Лучше пользоваться предлагаемым пробником.

Пробник позволяет определить наличие, характер (постоянное или переменное) и полярность напряжения, убедиться в том, имеется или нет обрыв цепи, а также оценить ее сопротивление, проверить конденсатор емкостью от нескольких тысяч пикофарад до сотен микрофарад на обрыв, короткое замыкание, ток утечки, проверить р-л переходы полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов), проконтролировать состояние встроенной аккумуляторной батареи.

В состав пробника (рис. 1) входят тактовый генератор, входной коммутатор, два компаратора, два тональных (800 и 300 Гц) генератора, световые и звуковой индикаторы.

Тактовый генератор собран на элементах DD1.2 и DD1.3. Он вырабатывает прямоугольные колебания по форме близкой к меандру (длительность и паузы равны), следующие с частотой около 4 Гц. С выходов генератора и подключенного к нему инвертора на элементе DD1.4 противофазные сигналы поступают на входной коммутатор и компараторы.

Входной коммутатор состоит из токоограничивающих резисторов R5, R6, выпрямительного моста на диодах VD1, VD2_t VD4, VD5, стабилитрона VD3 и электронных ключей на транзисторах VT1, VT3, включенных по схеме с общим коллектором. Коммутатор позволяет при проверке напряжений использовать их для питания собственных микросхем, а при проверке соединительных цепей и переходов полупроводниковых приборов — подавать на них переменное или постоянное напряжение.

Компараторами работают элементы DD2.1, DD2.2. Каскады на элементах DD3.1 и DD3.2 — согласующие между компараторами и индикаторами.

Тональные генераторы звуковой индикации собраны на элементах DD2.3, DD3.3 (800 Гц) и DD2.4, DD3.4 (300 Гц). Они нагружены на пьезокерамический излучатель BQ1. Каскады световой индикации выполнены на транзисторах VT4, VT5 (они работают в ключевом режиме) и светодиодах HL1, HL2 соответственно красного и зеленого цвета свечения. Яркость светодиодов определяется сопротивлением резистора R14.

Каскад на транзисторе VT2 используется только при проверке состояния источника питания — аккумуляторной батареи GB1, составленной из четырех аккумуляторов Д-0,03. Для подзарядки батареи в пробнике установлена цепочка R11VD6, ограничивающая зарядный ток до требуемого значения.

Рис. 1

Рассмотрим режимы работы пробника, устанавливаемые переключателями SA1 и SA2.

При контроле напряжения (SA2 — в положении «U», SA1 — «U, R») входной сигнал через щупы Х1, ХЗ, разъем Х2 и токоограничивающие резисторы поступает на выпрямительный мост, эмиттеры транзисторов VT1_t VT3 и входы компараторов. Включается в действие параметрический стабилизатор на стабилитроне VD3 и фильтрующий конденсатор С1 — с них напряжение поступает на микросхемы пробника и транзисторы коммутатора. Запускается тактовый генератор. Начинают поочередно открываться и закрываться транзисторы VT1_t VT3.

Одновременно с закрытием одного из них на соответствующий компаратор подается сигнал разрешения работы. Если входное напряжение компаратора превышает половину питающего, компаратор срабатывает и включает генератор звуковой частоты и светодиод «своего» канала. К примеру, если на щупе Х1 относительно щупа Х2 плюсовое напряжение, раздается прерывистый звуковой сигнал частотой около 300 Гц и вспыхивает светодиод HL1, а если минусовое — частота сигнала будет около 800 Гц и вспыхнет светодиод HL2. При переменном напряжении в исследуемой цепи попеременно работают оба канала индикации.

Частота тактового генератора намного ниже частоты сетевого напряжения (50 Гц), поэтому при подаче на вход пробника выпрямленного, но не сглаженного напряжения, из-за его пульсации успевает сработать второй компаратор. В итоге звук будет как бы модулироваться, что хорошо воспринимается на слух. Из-за инерции глаз срабатывания световой индикации заметить не удастся.

При контроле соединительной цепи и ее сопротивления (переключатель SA2 — в положении «R», SA1 — «U, R») вся электроника пробника питается от батареи GB1. Ее напряжение попеременно подается на щупы. Предположим, что при текущем состоянии тактового генератора открыт транзистор VT1, а закрыт VT3. На щупе Х1 оказывается плюсовое напряжение, а на Х2 — минусовое. В этом случае запрещена работа ком паратору DD2.2 (и его каналу индикации) и разрешена DD2.1.

Если исследуемая цепь разомкнута или ее сопротивление велико (более 24 кОм), падение напряжения на резисторе R7 меньше напряжения срабатывания компаратора DD2.1, индикация отсутствует.

С уменьшением сопротивления цепи возрастает напряжение на резисторе R7. Как только оно превысит половину напряжения питания, компаратор сработает, включатся звуковая индикация частотой 800 Гц и светодиод HL2.

С изменением состояния тактового генератора изменяются соответственно и функции компараторов. При этом в случае проверки цепей сопротивлением менее 24 кОм будут работать попеременно оба канала индикации.

В этом же режиме проверяют p-n переходы полупроводниковых приборов. При обрыве (перегорании) перехода индикация отсутствует, при пробое работают оба канала индикации. Если переход исправен, можно сразу определить «полярность» его подключения к щупам пробника. Звуковой сигнал частотой 800 Гц и зажигание зеленого светодиода (HL2) означают подключение щупа Х1 к р-области (скажем, к аноду диода), частота звука 300 Гц и зажигание красного светодиода (HL1) свидетельствуют о соединении этого щупа с n-областью (катодом диода).

Для проверки конденсаторов переключатели устанавливают в положение «R». В этом случае работа тактового генератора прекращается, поскольку на выходе элемента DD1.1 устанавливается низкий логический уровень (логический 0). Такой же уровень установится на базе транзистора VT1, и он закроется. Транзистор VT3 окажется открытым, поэтому на щупе ХЗ будет плюсовое напряжение.

Предварительно разряженный конденсатор подключают к щупам пробника. Начинается зарядка конденсатора, на резисторе R2 появляется плюсовое напряжение, которое приводит к срабатыванию компаратора DD2.2. Включается индикация (зажигается светодиод HL1 и звучит сигнал частотой 300 Гц), которая через некоторое время выключается. Компаратор напряжения срабатывает на линейном участке зарядки конденсатора, поэтому можно оценить емкость конденсатора по продолжительности работы индикатора — она прямо пропорциональна емкости.

В этом же режиме оценивают ток утечки конденсатора. Сначала конденсатор заряжают от щупов пробника, затем отсоединяют и, подождав 10…15 с, снова подсоединяют к щупам. По продолжительности работы индикации оценивают, какую часть заряда конденсатор успел потерять.

Чтобы проверить состояние батареи GB1, переключатель SA1 устанавливают в положение «КП» (контроль питания), a SA2 — в положение «R». Генератор стабильного тока на элементах VT2, R3 и резистор R4 образуют микромощный стабилизатор опорного напряжения, к выходу которого подключен вывод 12 элемента DD1.1. При снижении напряжения батареи ниже 4В происходит переключение выхода этого элемента в состояние логического 0 и блокировка работы тактового генератора.

Рис. 2

Когда в этом режиме при замыкании щупов работают оба канала индикации, можно пользоваться пробником. Если же непрерывно звучит сигнал частотой 300 Гц и горит светодиод HL1 — требуется подзарядка батареи. Тогда переключатель SA2 устанавливают в положение «3» (зарядка), а на щупы подают переменное напряжение 110…220 В. Продолжительность полной зарядки батареи — 14 ч. Каналы индикации при этом блокируются подачей сигнала высокого уровня на входы элементов DD3.1 и DD3.2.

Отдельный выключатель питания в пробнике отсутствует — его функцию выполняет переключатель SA2, который в режиме хранения следует устанавливать в положение «U» (потребляемый от батареи ток ничтожен — его даже не удалось зафиксировать). В ждущем состоянии при установке переключателя SA1 в положения «R», «КП», «U, R» потребляемый пробником ток составил соответственно 75, 130,300 мкА. С включением индикации ток возрастает до 5 мА.

Допустим, батарея полностью разрядилась или вообще отсутствует. В этом случае пробником контролируют напряжение, пользуясь только звуковой индикацией.

Все транзисторы, кроме полевого, можно использовать серий КТ315, КТ3102 с любым буквенным индексом либо другие маломощные кремниевые. При использовании указанного на схеме или другого полевого транзистора подбирают резистор R3 такого сопротивления, при котором снижение напряжения батареи до 4 В приводит к появлению на выходе элемента DD1.1 логического 0. Вместо микросхем серии К561 допустимо использовать аналогичные микросхемы серий 564, КР1561. Стабилитрон VD3 может быть с другим напряжением стабилизации,

, но не превышающим максимального напряжения используемых микросхем, транзисторов, конденсаторов при максимально допустимом токе стабилизации не ниже 20 мА.

Конструктивно пробник выполнен в корпусе из изоляционного материала размерами 135x44x19 мм. Щуп Х1 закреплен жестко, а ХЗ соединяют многожильным гибким проводом в изоляции с гнездом Х2 на корпусе. Переключатели укреплены на корпусе так, чтобы их ручки можно было перемещать большим пальцем правой руки, не выпуская пробника и второго щупа из рук.

Остальные детали смонтированы на печатной плате (рис. 2) из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита.

Допустимо, конечно, другое конструктивное решение и монтаж пробника. Единственные условия — надежно изолировать все цепи, поскольку они находятся под напряжением сети, и обособить резисторы R5, R6, на которых при зарядке батареи может выделяться мощность до 1,5 Вт.

При налаживании пробника в первую очередь, как было сказано выше, подбирают резистор R3. Подбором же резистора R11 устанавливают ток зарядки батареи равным 3 мА.

Периодически нужно осматривать аккумуляторы батареи, очищать их поверхность от появляющегося налета.

Журнал«Радио»,1998,№4,с.52

Источник: Измерительные пробники. Сост. А. А. Халоян.— М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2003.— 244 с: ил.— (Радиобиблиотечка. Вып. 20)

Нравится

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОБНИК ЭЛЕКТРИКА

Похожие посты:

Оставить комментарий