Testador de continuidade de bolso simples: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Nas últimas semanas, comecei a perceber que é um grande esforço que tenho que fazer, para verificar a continuidade do circuito … Fios cortados, cabos rompidos são um problema tão grande, sempre que há necessidade para retirar multímetro da caixa, ligar, passar para o modo "diodo" … Então, decidi construir um sozinho, de uma forma muito simples, que levaria 2-3 horas para fazê-lo.

Então, vamos construir!

Etapa 1: peças e instrumentos

I. Lista completa de componentes, alguns deles opcionais, devido à funcionalidade desnecessária (como um LED indicador liga / desliga). Mas parece bom, por isso é recomendável adicioná-lo.

A. Circuitos integrados:

• 1 x amplificador operacional LM358
• 1 x circuito temporizador LM555

B. Resistores:

• 1 x 10KOhm Trimmer (pacote pequeno)
• 2 x 10 KOhm
• 1 x 22 KOhm
• 2 x 1 Kohm
• 1 x 220 ohm

C. Capacitores:

• 1 x 0,1uF cerâmica
• 1 x 100uF de tântalo

D. Outros componentes:

• 1 x Diodo Schottky HSMS-2B2E (Pode ser usado qualquer diodo com pequena queda de tensão)
• 1 x 2N2222A - transistor de sinal pequeno NPN
• 1 x LED de cor azul - (pacote pequeno)
• 1 x campainha

E. Mecânica e Interface:

• 2 baterias de célula tipo moeda de 1,5 V
• Bloco de terminais de 1 x 2 contatos
• 1 x SPST Push-putton
• 1 x interruptor de alternância SPST
• 2 x fios de contato
• 2 x botões de endpoint

II. Instrumentos:

1. Ferro de solda
2. Arquivo de nitidez
3. Pistola de cola quente
4. fios de bitola padrão
5. Lata de solda
6. Chave de fenda elétrica

Etapa 2: Esquemas e operação

Para simplificar a compreensão da operação do circuito, os esquemas são divididos em três partes. Cada explicação de parte corresponde a um bloco de operação separado.

A. Estágio de comparação e explicação da ideia:

Para verificar a continuidade do fio, é necessário encerrar o circuito elétrico, para que a corrente estável flua através do fio. Se o fio estiver rompido, não haverá continuidade, portanto a corrente será igual a zero (caso de corte). A ideia de circuito que é mostrada nos esquemas é baseada no método de comparação de tensão entre a tensão do ponto de referência e a queda de tensão em um fio em teste (nosso condutor).

Dois cabos de entrada do dispositivo conectados ao bloco de terminais, pois é muito mais fácil substituir os cabos. Os pontos conectados são identificados como "A" e "B" nos esquemas, onde "A" é a rede comparada e "B" é conectado à rede de aterramento do circuito. Como visto nos esquemas, quando há interrupção entre "A" e "B", a queda de tensão ocorrerá nos componentes divididos em "A", portanto, a tensão em "A" torna-se maior do que em "B", portanto, o comparador produzirá 0V na saída. Quando o fio testado está em curto, a tensão "A" torna-se 0 V e o comparador produzirá 3 V (VCC) na saída.

Operação elétrica:

Uma vez que o condutor testado pode ser de qualquer tipo: traço de PCB, linhas de força, fios regulares, etc. É necessário limitar a queda de tensão máxima no condutor, caso não queiramos grelhar os componentes que a corrente flui através deles em um circuito (se a bateria de 12 V for usada como fonte de alimentação, a queda de 12 V na parte do FPGA É muito prejudicial). O diodo Schottky D1 puxado por um resistor de 10K mantém a tensão constante ~ 0,5 V, a tensão máxima que pode estar presente em um condutor. Quando o condutor é encurtado V [A] = 0V, quando encurtado, V [A] = V [D1] = 0,5V. R2 divide as partes de queda de tensão. O trimmer 10K é colocado no pino positivo do comparador - V [+], a fim de definir o limite mínimo de resistência que forçará a unidade comparadora a conduzir '1' em sua saída. O amplificador operacional LM358 é usado como comparador neste circuito. Entre "A" e "B" o botão SW2 do SPST é colocado, a fim de verificar o funcionamento do dispositivo (se estiver funcionando).

B: Gerador de sinal de saída:

O circuito tem dois estados que podem ser determinados: "curto-circuito" ou "corte". Portanto, a saída do comparador é usada como sinal de habilitação para o gerador de onda quadrada de 1KHz. LM555 IC (disponível em um pacote pequeno de 8 pinos), é usado para fornecer tal onda, onde a saída do comparador é conectada ao pino RESET do LM555 (isto é, habilitado por chip). Resistores e valores de capacitores ajustados para saída de onda quadrada de 1KHz, de acordo com os valores recomendados do fabricante (ver ficha técnica). A saída do LM555 é conectada ao transistor NPN usado como uma chave, fazendo com que a campainha forneça o sinal de áudio na frequência apropriada, sempre que houver "curto-circuito" nos pontos "A" - "B".

C. Fonte de alimentação:

Para tornar o dispositivo o menor possível, são usadas duas baterias de célula tipo moeda de 1,5 V instaladas em série. Entre a bateria e a rede VCC no circuito (veja os esquemas), há uma chave liga / desliga SPST. O capacitor de tântalo 100uF é usado como parte reguladora.

Etapa 3: Solda e montagem

A etapa de montagem é dividida em 2 partes essenciais, primeiro descreve a soldagem da placa principal com todos os componentes internos e a segunda expande sobre o gabinete de interface com todos os componentes externos que devem estar presentes - indicador LED liga / desliga, interruptor liga / desliga, campainha, 2 fios de sonda fixos e botão de verificação do dispositivo.

Parte 1: Solda:

Conforme visto na primeira foto da lista, o objetivo é tornar o tabuleiro o menor possível. Portanto, todos os CIs, resistores, capacitores, trimmer e bloco de terminais são soldados em distâncias muito próximas, de acordo com o tamanho do gabinete (depende do tamanho total do gabinete que você escolher). Certifique-se de que a direção do bloco de terminais esteja apontada para FORA da placa, para possibilitar a retirada dos fios fixos da sonda do dispositivo.

Parte 2: Interface e gabinete:

Os componentes da interface devem ser colocados em áreas apropriadas nos limites do gabinete, para que seja possível conectar entre eles e a placa interna principal. Para tornar o fornecimento de energia controlado por uma chave seletora, os fios de conexão entre a chave seletora e as baterias de circuito / célula tipo moeda são colocados fora da placa principal. Para colocar objetos retangulares, como uma chave seletora e entradas de bloco de terminais, onde está localizado, foi perfurado com broca de diâmetro relativamente grande, quando o formato retangular foi cortado com uma lima de afiação. Para campainha, botão de pressão e LED, por virem com formas arredondadas, o processo de furação foi muito mais simples, apenas com brocas de diâmetro diferente. Quando todos os componentes externos são colocados, há necessidade de conectá-los com fios grossos e multi-torcionais, a fim de tornar as conexões dos dispositivos mais robustas. Veja as figuras 2.2 e 2.3, como fica o dispositivo acabado após o processo de montagem. Para as baterias de célula tipo moeda de 1,5 V, comprei uma pequena caixa de plástico no eBay, ela é colocada logo abaixo da placa principal e conectada à chave seletora de acordo com a etapa de descrição do esquema.

Etapa 4: Teste

Agora, quando o aparelho está pronto para ser usado, a etapa final é a calibração do estado, que pode ser determinado como “Curto-circuito”. Como foi descrito anteriormente na etapa do esquema, o objetivo do trimmer é definir o valor do limite de resistência, que abaixo dele, o estado de curto-circuito será derivado. O algoritmo de calibração é simples quando o limite de resistência pode ser derivado de um conjunto de relações:

1. V [+] = Rx * VCC / (Rx + Ry),
2. Medindo V [Diodo]
3. V [-] = V [Diodo] (o fluxo de corrente para o amplificador operacional é desprezado).
4. Rx * VCC> Rx * V [D] + Ry * V [D];

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

É assim que a resistência mínima do dispositivo testado é definida. Calibrei-o para chegar a 1OHm e menos, para que o dispositivo indicasse o condutor como "Curto-circuito".

Espero que você ache este instrutível útil.

Obrigado por ler!