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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Universeller elektrischer Tester. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Bei der Herstellung, Einrichtung und Reparatur verschiedener Elektrogeräte ist es notwendig, das Vorhandensein von Netz- oder Standard-Gleichspannung in den Stromkreisen sowie die Unversehrtheit elektrischer Verbindungen und einzelner Teile zu überprüfen. Natürlich können Sie in diesen Fällen ein Avometer verwenden, aber das ist manchmal unpraktisch und Sie müssen oft abgelenkt sein, um die Messwerte der Anzeigenadel zu betrachten. Es ist besser, den empfohlenen Probenehmer zu verwenden. Mit der Sonde können Sie das Vorhandensein, die Art (Gleich- oder Wechselstrom) und die Polarität der Spannung bestimmen, überprüfen, ob ein offener Stromkreis vorliegt oder nicht, sowie seinen Widerstand bewerten und einen Kondensator mit einer Kapazität von mehreren tausend Pikofarad bis Hunderten von Mikrofarad prüfen Auf Unterbrechung, Kurzschluss, Leckstrom prüfen, pn-Übergänge von Halbleiterbauelementen (Dioden, Transistoren) prüfen, Zustand der eingebauten Batterie prüfen. Die Sonde (Abb. 1) umfasst einen Taktgenerator, einen Eingangsschalter, zwei Komparatoren, zwei Tongeneratoren (800 und 300 Hz) sowie Licht- und Tonanzeigen.
Der Taktgenerator ist auf den Elementen DD1.2 und DD1.3 aufgebaut. Es erzeugt rechteckige Schwingungen in Form eines Mäanders (Dauer und Pausen sind gleich), gefolgt von einer Frequenz von etwa 4 Hz. Von den Ausgängen des Generators und des daran angeschlossenen Wechselrichters am Element DD1.4 werden gegenphasige Signale an den Eingangsschalter und die Komparatoren geliefert. Der Eingangsschalter besteht aus strombegrenzenden Widerständen R5, R6, einer Gleichrichterbrücke an den Dioden VD1, VD2, VD4, VD5, einer Zenerdiode VD3 und elektronischen Schaltern an den Transistoren VT1, VT3, die in einem Stromkreis mit einem gemeinsamen Kollektor verbunden sind. Bei der Überprüfung von Spannungen können Sie mit dem Schalter Ihre eigenen Mikroschaltungen mit Strom versorgen und bei der Überprüfung von Verbindungsschaltungen und Übergängen von Halbleiterbauelementen diese mit Wechsel- oder Gleichspannung versorgen. Die Elemente DD2.1, DD2.2 dienen als Komparatoren. Kaskaden auf den Elementen DD3.1 und DD3.2 – Matching zwischen Komparatoren und Indikatoren. Tonanzeige-Tongeneratoren werden auf den Elementen DD2.3, DD3.3 (800 Hz) und DD2.4, DD3.4 (300 Hz) montiert. Sie werden auf einen piezokeramischen Emitter BQ1 geladen. Die Lichtanzeigekaskaden bestehen aus den Transistoren VT4, VT5 (sie arbeiten im Schaltmodus) und den LEDs HL1, HL2, rot bzw. grün. Die Helligkeit der LEDs wird durch den Widerstandswert des Widerstands R14 bestimmt. Die Kaskade am Transistor VT2 wird nur zur Überprüfung des Status der Stromquelle verwendet – Batterie GB1, bestehend aus vier Batterien D – 0,03. Zum Aufladen des Akkus ist in der Sonde die Kette R11VD6 verbaut, die den Ladestrom auf den erforderlichen Wert begrenzt. Betrachten Sie die Betriebsmodi der Sonde, eingestellt durch die Schalter SA1 und SA2. Bei der Überwachung der Spannung (SA2 - in Position „U“, SA1 – „U, R“) wird das Eingangssignal über die Sonden X1, X3, den Stecker X2 und die Strombegrenzungswiderstände der Gleichrichterbrücke und den Emittern der Transistoren VT1, VT3 zugeführt und Komparatoreingänge. Der parametrische Stabilisator an der Zenerdiode VD3 und der Filterkondensator C1 werden aktiviert – von ihnen wird die Spannung an die Sondenchips und die Schalttransistoren geliefert. Der Taktgenerator startet. Die Transistoren VT1, VT3 beginnen abwechselnd zu öffnen und zu schließen. Gleichzeitig mit dem Schließen eines davon wird ein Betriebserlaubnissignal an den entsprechenden Komparator gesendet. Überschreitet die Eingangsspannung des Komparators die Hälfte der Versorgungsspannung, wird der Komparator ausgelöst und schaltet den Tonfrequenzgenerator und die LED „seines“ Kanals ein. Liegt beispielsweise an Sonde und die HL1-LED blinkt. Bei Wechselspannung im untersuchten Stromkreis arbeiten beide Anzeigekanäle abwechselnd. Die Frequenz des Taktgenerators ist viel niedriger als die Frequenz der Netzspannung (50 Hz). Wenn daher eine gleichgerichtete, aber nicht geglättete Spannung an den Eingang der Sonde angelegt wird, hat der zweite Komparator aufgrund seiner Welligkeit Zeit zum Arbeiten . Dadurch wird der Klang moduliert, was vom Gehör gut wahrgenommen wird. Aufgrund der Trägheit der Augen ist es nicht möglich, die Aktivierung der Lichtanzeige zu bemerken. Bei der Überwachung des Anschlussstromkreises und seines Widerstandes (Schalter SA2 - in Stellung „R“, SA1 – „U, R“) wird die gesamte Sondenelektronik von der Batterie GB1 gespeist. Seine Spannung wird abwechselnd den Sonden zugeführt. Nehmen wir an, dass im aktuellen Zustand des Taktgenerators der Transistor VT1 offen und VT3 geschlossen ist. Sonde X1 hat positive Spannung und X2 hat negative Spannung. In diesem Fall ist der Betrieb des Komparators DD2.2 (und seines Anzeigekanals) verboten und DD2.1 erlaubt. Wenn der zu prüfende Stromkreis offen ist oder sein Widerstand hoch ist (mehr als 24 kOhm), der Spannungsabfall am Widerstand R7 geringer ist als die Ansprechspannung des Komparators DD2.1, erfolgt keine Anzeige. Wenn der Widerstand des Stromkreises abnimmt, steigt die Spannung am Widerstand R7. Sobald sie die Hälfte der Versorgungsspannung überschreitet, funktioniert der Komparator, es ertönt eine akustische Anzeige mit einer Frequenz von 800 Hz und die HL2-LED leuchtet auf. Wenn sich der Zustand des Taktgenerators ändert, ändern sich die Funktionen der Komparatoren entsprechend. In diesem Fall arbeiten bei Prüfkreisen mit einem Widerstand von weniger als 24 kOhm beide Anzeigekanäle abwechselnd. Im gleichen Modus werden pn-Übergänge von Halbleiterbauelementen überprüft. Bei einem Bruch (Durchbrennen) des Übergangs erfolgt keine Anzeige; bei einem Ausfall funktionieren beide Anzeigekanäle. Wenn der Übergang ordnungsgemäß funktioniert, können Sie sofort die „Polarität“ seiner Verbindung zu den Sondensonden bestimmen. Ein Tonsignal mit einer Frequenz von 800 Hz und das Aufleuchten der grünen LED (HL2) bedeutet, dass Sonde X1 mit dem p-Bereich (z. B. mit der Anode der Diode) verbunden ist, eine Tonfrequenz von 300 Hz und das Aufleuchten Die rote LED (HL1) zeigt die Verbindung dieser Sonde zum n-Bereich (Kathodendiode) an. In diesem Fall stoppt der Betrieb des Taktgenerators, da der Ausgang des Elements DD1.1 auf einen niedrigen logischen Pegel (logisch 0) gesetzt wird. An der Basis des Transistors VT1 stellt sich der gleiche Pegel ein und dieser schließt. Transistor VT3 wird offen sein, also Sonde X3 Es wird eine positive Spannung vorhanden sein. An die Sondensonden ist ein vorentladener Kondensator angeschlossen. Der Ladevorgang des Kondensators beginnt, am Widerstand R2 entsteht eine positive Spannung, die den Komparator DD2.2 auslöst. Die Anzeige schaltet sich ein (die HL1-LED leuchtet auf und es ertönt ein Signal mit einer Frequenz von 300 Hz), die nach einiger Zeit wieder erlischt. Der Spannungskomparator arbeitet im linearen Ladeabschnitt des Kondensators, sodass Sie die Kapazität des Kondensators anhand der Betriebsdauer des Indikators abschätzen können – sie ist direkt proportional zur Kapazität. Im gleichen Modus wird der Leckstrom des Kondensators bewertet. Zuerst wird der Kondensator von den Sondensonden aufgeladen, dann abgeklemmt und nach einer Wartezeit von 10...15 s wieder an die Sonden angeschlossen. Anhand der Anzeigedauer wird abgeschätzt, wie viel Ladung der Kondensator verloren hat. Um den Zustand der Batterie GB1 zu überprüfen, wird Schalter SA1 auf die Position „KP“ (Leistungsregelung) und SA2 auf Position „R“ gestellt. Ein stabiler Stromgenerator auf den Elementen VT2, R3 und dem Widerstand R4 bildet einen Mikroleistungs-Referenzspannungsstabilisator, an dessen Ausgang Pin 12 des Elements DD1.1 angeschlossen ist. Sinkt die Batteriespannung unter 4 V, wechselt der Ausgang dieses Elements in den logischen 0-Zustand und blockiert den Betrieb des Taktgenerators. Wenn beide Anzeigekanäle bei kurzgeschlossenen Sonden in diesem Modus arbeiten, können Sie die Sonde verwenden. Ertönt dauerhaft ein Signal mit einer Frequenz von 300 Hz und die HL1-LED leuchtet, muss der Akku aufgeladen werden. Anschließend wird der Schalter SA2 auf Position „3“ (Laden) gestellt und die Sonden mit einer Wechselspannung von 110...220 V versorgt. Die Dauer einer vollständigen Batterieladung beträgt 14 Stunden. Durch Anlegen von a werden die Anzeigekanäle gesperrt Hochpegelsignal an die Eingänge der Elemente DD3.1 und DD3.2. In der Sonde gibt es keinen separaten Netzschalter – seine Funktion übernimmt der Schalter SA2, der im Speichermodus auf die Position „U“ gestellt werden sollte (der von der Batterie verbrauchte Strom ist vernachlässigbar – er konnte nicht einmal behoben werden). Im Standby-Zustand, als der Schalter SA1 auf die Positionen „R“, „KP“, „U, R“ gestellt war, betrug der von der Sonde verbrauchte Strom 75, 130 bzw. 300 µA. Wenn die Anzeige aufleuchtet, erhöht sich der Strom auf 5 mA. Nehmen wir an, der Akku ist vollständig entladen oder fehlt ganz. In diesem Fall wird die Spannung mit einer Sonde überwacht, die nur eine akustische Anzeige verwendet. Alle Transistoren, mit Ausnahme der Feldeffekttransistoren, können aus den Serien KT315, KT3102 mit beliebigem Buchstabenindex oder anderen Silizium-Transistoren mit geringem Stromverbrauch verwendet werden. Wenn Sie den im Diagramm angegebenen oder einen anderen Feldeffekttransistor verwenden, wählen Sie den Widerstand R3 mit einem solchen Widerstandswert, dass ein Abfall der Batteriespannung auf 4 V zum Erscheinen einer logischen 1.1 am Ausgang des Elements DD0 führt. Anstelle von Mikroschaltungen der Serie K561, es ist zulässig, ähnliche Mikroschaltungen der Serien 564, KR1561 zu verwenden. Die Zenerdiode VD3 kann eine andere Stabilisierungsspannung haben, die jedoch die maximale Spannung der verwendeten Mikroschaltungen, Transistoren und Kondensatoren mit einem maximal zulässigen Stabilisierungsstrom von nicht weniger als 20 mA nicht überschreiten darf. Konstruktiv ist die Sonde in einem Gehäuse aus Isoliermaterial (Abb. 2) mit den Abmessungen 135x44x19 mm untergebracht. Sonde X1 ist starr befestigt und X2 ist mit einer flexiblen Litze in Isolation mit der Buchse X2 am Gehäuse verbunden. Die Schalter sind so am Gehäuse montiert, dass ihre Griffe mit dem Daumen der rechten Hand bewegt werden können, ohne dass die Sonde und die zweite Sonde losgelassen werden müssen.
Die restlichen Teile sind auf einer Leiterplatte (Abb. 3) aus doppelseitiger Glasfaserfolie montiert.
Natürlich ist eine andere Designlösung und Installation der Sonde akzeptabel. Die einzigen Voraussetzungen sind die sichere Trennung aller Stromkreise, da diese unter Netzspannung stehen, und die Isolierung der Widerstände R5, R6, die beim Laden des Akkus bis zu 1,5 W Leistung freisetzen können. Beim Einrichten einer Sonde wird zunächst, wie oben erwähnt, der Widerstand R3 ausgewählt. Durch Auswahl des Widerstands R11 wird der Batterieladestrom auf 3 mA eingestellt. In regelmäßigen Abständen müssen Sie die Batterien überprüfen und ihre Oberfläche von eventuell auftretenden Ablagerungen reinigen. Autor: L.Polyansky, Moskau
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