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, VD2t 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 VT1t 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 VT1t 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)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты