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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Schallsonden-Ohmmeter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Zur "Diagnose" von Funkkomponenten und Verdrahtungskreisen wird häufig ein Avometer im Widerstandsmessmodus oder ein separates Ohmmeter mit einer Messuhr verwendet. Bei der Arbeit mit ihm muss man hin und wieder auf den Pfeil schauen. Wenn keine besondere Messgenauigkeit erforderlich ist, wird eine einfachere Sonde mit einer Kontrollleuchte an einer Glühlampe oder LED verwendet. Aber so ein Gerät muss man sich trotzdem oft anschauen. Daher ist es bequemer, eine Sonde mit akustischem Alarm zu verwenden, die wir gemäß einem der obigen Schemata zusammenbauen (Abb. 1-3). Ein akustischer Indikator ist ein Miniatur-Kopfhörer, der in das Sondengehäuse eingebaut oder separat über die Mikrofonbuchse angeschlossen wird. Die Verwendung von Siliziumtransistoren sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit und Effizienz der Geräte. Bei offenen Sonden ist die Stromaufnahme aus einer Spannungsquelle von 1,5 V (Element 316 oder 332) praktisch nicht vorhanden, und im Anzeigemodus überschreitet ihr Wert 3 mA nicht. Alle Geräte sind auf Basis eines ungewöhnlichen Blockiergenerators aufgebaut, der nach einer „Dreipunkt“-Schaltung gefertigt ist. Für die erste Sonde (Abb. 1) sind die Abschnitte Ia und Ib der Primärwicklung des Transformators T1 direkt mit den Basis- und Kollektorkreisen des Transistors VT1 verbunden, und Telefon BF1 ist die Last der Sekundärwicklung von T1. Im Ausgangszustand (Sonden XP1 und XP2 sind geöffnet) ist die Stromquelle G1 vom Generator getrennt und vom Telefon ist kein Ton zu hören. Wenn die Sonden miteinander verbunden sind, wird die Versorgungsspannung dem Gerät über den Begrenzungswiderstand R1 zugeführt. Durch den Abschnitt Ia des Transistortransformators entsteht eine positive Vorspannung, und aufgrund der starken positiven Rückkopplung (POF) zwischen den Abschnitten der Wicklung I wird der Generator erregt. Vom Telefon ist ein tiefer Ton zu hören (seine Frequenz wird durch die Parameter aller im Generator enthaltenen Elemente bestimmt). Wenn im zu prüfenden Stromkreis ein Widerstand vorhanden ist, wird dieser natürlich in Reihe mit dem Widerstand R1 geschaltet. Infolgedessen nehmen die Kollektor- und Basisströme ab, wodurch die Tiefe des PIC-Betriebs zwischen den Kollektor-Basis-Schaltkreisen des Transistors verringert wird, was wiederum zu einer Änderung der Art des Tons im Telefon führt – Die Tonalität nimmt zu und die Lautstärke wird geringer. Basierend auf diesen Eigenschaften können Sie den Widerstandswert innerhalb der Grenzen des Messintervalls, der für eine bestimmte Sonde etwa 1 kOhm beträgt, ungefähr nach Gehör bestimmen. Wenn nur Raschelgeräusche zu hören sind, wenn die Sonden den zu messenden Abschnitt des Stromkreises im Telefon berühren, weist dies darauf hin, dass der Widerstand dieses Abschnitts 1 kOhm überschreitet. Das völlige Fehlen von Ton deutet auf eine Unterbrechung hin oder weist indirekt darauf hin, dass der Widerstand des zu prüfenden Stromkreises zu hoch ist.
Wenn Sie jedoch eine Sonde benötigen, die mit einem Tonsignal auf einen höheren Schaltungswiderstand reagiert, beispielsweise bis zu 100 kOhm, verwenden Sie die in Abbildung 2 gezeigte Schaltung. Der Unterschied zur vorherigen Version besteht darin, dass hier der Betrieb des Sperrgenerators gesteuert wird eine Messschaltung, die mittels Sonden zwischen den äußersten Ausgang des Abschnitts 1a der Wicklung des Transformators T1 und den Ausgang der Basis des Transistors VT1 geschaltet ist. Wenn der zu testende Abschnitt nicht verletzt wird, wird dadurch erstens die Vorspannung an die VT1-Basis angelegt und zweitens wird die PIC-Schaltung geschlossen: Der Transistor öffnet und der Tongenerator beginnt zu arbeiten. Wenn die Verbindung zwischen den Sonden unterbrochen wird, werden die gemeinsame Vorspannungsversorgungsschaltung und der PIC unterbrochen, der Transistor VT1 wird geschlossen, der Generator funktioniert nicht. Der vom Gerät in diesem Modus verbrauchte Strom - nicht mehr als 0,1 μA - ist so gering, dass er die Ressource des Elements praktisch nicht beeinträchtigt. Daher wurde der Schalter nicht benötigt. Die Einstellung beider Sonden reduziert sich auf die Wahl des Widerstandswertes des Widerstandes R1, der lauteste Tiefton wird bei geschlossenen Sonden erreicht. Die dritte Sonde ist perfekter als ihre Gegenstücke. Das Vorhandensein eines Druckknopfschalters SB1 (Abb. 3) und zugehöriger Widerstände R2 und R3 ermöglichten die Einführung von zwei Anzeigegrenzen: 0-20 Ohm und 0-200 kOhm. Die Erweiterung der Messgrenzen wurde durch den Einsatz von zwei Transistoren (VT1 und VT2) erreicht, die nach der sogenannten zusammengesetzten Transistorschaltung verschaltet sind. Darüber hinaus hängt der Innenwiderstand des "Kollektor-Emitter"-Abschnitts VT1 von der resultierenden positiven Vorspannung an seiner Basis ab, die von einem Spannungsteiler erzeugt wird, der sich aus den Widerständen der zu testenden Schaltung und dem Widerstand R2 (oder R3) zusammensetzt. Dieser Transistor steuert den Betrieb des Sperroszillators auf VT2 und beeinflusst somit die Frequenz und Amplitude seiner Schwingungen, die von der BF1-Kapsel reproduziert werden. Wenn die Sonden XP1 und XP2 offen sind oder der untersuchte Stromkreis offen ist, gibt es keinen Ton, da der Transistor VT1 im geschlossenen Zustand ist und die gemeinsame Stromversorgung und den PIC-Schaltkreis von der Transformatorwicklung Ia zur Basis von unterbricht der Transistor VT2, der sich aus diesem Grund ebenfalls als geschlossen herausstellt. In diesem Modus überschreitet der verbrauchte Strom nicht 0,1–0,2 μA, was viel weniger als der Selbstentladungsstrom des G1-Elements ist. Bei dem betrachteten Design ist kein zusätzlicher Widerstand erforderlich, der den Basisstrom VT1 begrenzt, da dieser Strom auf keinen Fall die maximal zulässigen Werte für diesen Transistortyp überschreitet. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass VT1 im Mikrostrommodus arbeitet - der Strom durch seinen „Kollektor-Emitter“ -Abschnitt wird durch den aktiven Widerstand der Wicklung des Abschnitts Ia des Transformators T1, des Widerstands R1 und des „Basis-Emitter“ -Übergangs begrenzt VT2 und beträgt nicht mehr als 0,4-0,6 mA; der Basisstrom VT1 ist immer viel kleiner als dieser Wert.
Es ist bequemer, die Ohmmeter-Sonde zuerst einzurichten, indem man sie auf einem provisorischen Steckbrett zusammenbaut und die Elemente SB1, R2, R3 ausschließt. Schließen Sie die Sonden kurz und erzielen Sie durch Auswahl des Widerstandswerts von Widerstand R1 den lautesten tiefen Ton. Bestimmen Sie dann durch Anschließen eines variablen Widerstands von 680 kOhm oder 1 MOhm an den Eingang des Geräts und langsames Erhöhen seines Widerstands den gesamten Bereich der Sondenanzeige, indem Sie die Position des Schiebereglers in dem Moment notieren, in dem der Ton im Hintergrund verschwindet. Trennen Sie den Widerstand und messen Sie den resultierenden Widerstand mit einem Avometer, der normalerweise 350–500 kOhm beträgt. Innerhalb dieser Grenzen können zwei beliebige Messgrenzen gebildet werden. Nehmen wir an, um den Grenzwert auf „20 Ohm“ einzustellen, wird ein konstanter Widerstand gleicher Größe an den Eingang der Sonde angeschlossen (Standardwiderstand 22 Ohm) und durch vorübergehendes Anschließen des Widerstands R2 zwischen dem Emitter VT2 und der Basis VT1 dessen ausgewählt Widerstand entsprechend der Mindestlautstärke im Telefon – Sie erhalten die Obergrenze dieser Grenze. Anschließend wird auf die gleiche Weise ein 200-kOhm-Widerstand an den Eingang der Sonde angeschlossen und durch Auswahl des Widerstandswerts R3 der Grenzwert auf „200 k“ eingestellt. Danach werden die Teile von der temporären Anpassungsplatine auf die permanente übertragen. Wenn nur eine Messgrenze ausreicht, kann die Sondenschaltung vereinfacht werden. Eliminiert man die Elemente SB1, R2, R3, erhält man die Messgrenze, die dem Betriebsbereich des Gerätes entspricht. Für den Fall, dass eine untere Anzeigegrenze benötigt wird, wird zwischen dem VT2-Emitter und der VT1-Basis ein Shunt-Widerstand installiert, dessen Widerstand gemäß den obigen Empfehlungen ausgewählt wird.
In der Praxis wird jedoch häufiger eine Sonde mit mehreren Messgrenzen benötigt, mit der Sie den Widerstand der untersuchten Schaltkreise genauer bestimmen können. Das Diagramm eines solchen Geräts ist in Abbildung 4 dargestellt. Die Sonde hat fünf Anzeigegrenzen, von denen vier in dem Moment gebildet werden, in dem die entsprechende Taste SB1-SB4 geschlossen ist, und die höchstohmige, fünfte Grenze, gleich der volle Reichweite des Geräts, entsteht, wenn alle Tasten losgelassen werden (diese Position ist in Abbildung 4 dargestellt). Die folgenden Punkte gelten für die Sonde. Transistoren - jede Serie von KT201-, KT312-, KT315-, KT342-, KT373-Strukturen von npn mit einem Basisstrom-Übertragungskoeffizienten von mehr als 30. Wenn Sie die Polarität der Stromversorgung G1 in die umgekehrte Richtung ändern, können Sie die Transistoren KT104, KT203 verwenden , KT350 - KT352, KT361 mit beliebigem Buchstabenstrukturindex pnp. Widerstände MLT-0,125 - MLT-0,5. T1 - Ausgangstransformator von jedem kleinen Transistorradio. Schalter der Anzeigegrenzwerte - kleine Drucktastentypen KM-1, KMD-1. Geeignet sind auch selbstgebaute auf Basis der Mikroschalter MP1-1, MP3-1, MP5, MP7, MP9, MP10, MP11 oder des Kippschalters MT1-1 (Abb. 3). BF1-elektromagnetische Kapsel DEMSh-1, Mikrotelefon TM-2A oder ein anderes mit einem Spulenwiderstand gegen Gleichstrom 180-300 Ohm. Es ist möglich, Telefonkapseln mit einem geringeren Spulenwiderstand zu verwenden, jedoch wird in letzterem Fall die obere Grenze des Messbereichs niedriger sein. Die beschriebenen Sonden eignen sich zum "Klingeln" der Installation verschiedener Konstruktionen, zum Überprüfen von Sicherungen, Schaltern, Glühlampen, Heizelementen, Induktivitäten, Transformatorwicklungen, Elektromotoren und elektromagnetischen Relais, Widerständen und anderen Teilen. Halbleiterbauelemente - Dioden und Transistoren - werden überprüft, indem der Direkt- und Sperrwiderstand ihrer pn-Übergänge verglichen werden. Im Falle eines Ausfalls wird der Ton an jeder Position der Sonden sein; wenn getrennt, gibt es keinen Ton. Darüber hinaus können Sie die Qualität von Kondensatoren überprüfen und deren Kapazität grob abschätzen. Je höher die Messgrenze der Sonde ist, desto geringer ist die Kapazität, die sie mit einem akustischen Signal ansprechen kann. Autor: E. Savitsky
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