Электрификация

Справочник домашнего мастера

Как сделать тестер своими руками

Простой тестер для проверки радиоэлементов

Приветствую Вас, дорогие друзья! В этой статье я покажу и расскажу вам как сделать очень простой тестер для проверки радиодеталей, таких как диоды, транзисторы, конденсаторы, светодиоды, лампы накаливания, катушки индуктивности и многое другое. Особенно такой тестер придется по душе начинающим радиолюбителям. Хотя, он настолько удобен, что и опытные радиолюбители пользуются им и по сей день.

Схема тестера


В тестере содержится минимальное количество элементов, которые обязательно найдутся в хозяйстве даже у начинающих радиолюбителей. Вся схема это по сути один мультивибратор, собранный на транзисторах. Он генерирует прямоугольные импульсы. Контролируемая цепь подключается к плечам мультивибратора последовательно с двумя светодиодами, встречно параллельно. В результате проверяемая цепь тестируется переменным током.

Принцип работы тестера для проверки радиокомпонентов

С рабочего мультивибратора снимается переменный ток, примерно равный по амплитуде источнику питания. Изначально светодиоды не горят, так как цепь разомкнута. Но если замкнуть щупы, то переменный ток побежит через светодиоды. В это время через светодиоды будет бежать переменный ток частотой примерно 300 Гц. В результате встречно-параллельного включения светодиоды будут вспыхивать попеременно, но из-за высокой частоты генерации этого не будет видно человеческому глазу, а будет видно, что просто одновременно светятся оба светодиода.
Что это дает? – Спросите вы. К примеру, если подключить к щупам диод, то будет светиться только один светодиод, так как переменный ток побежит только через один период. В результате сразу будет понятно, что подключенный диод исправен. Тоже самое наблюдается при проверке переходов транзистора.
Главное удобство этого тестера в том, что видно сразу работает переход диода или нет. Не нужно переворачивать элементы, под полярность тестера, как в обычном мультиметре. Это дает огромное преимущество при проверке большого количества радиоэлементов, да и вообще очень удобно.
Также можно проверять на пробой или обрыв другие элементы или цепи.

Собрать тестер можно на плате или навесным монтажом. Светодиоды лучше брать разного цвета, чтобы было видно четко визуально видно работу.

Также с помощью этого нехитрого прибора можно в два счета определить где катод и анод у неизвестного диода. Но для этого необходимо нанести маркировку расположения на светодиоды тестера.
В качестве питания я использовал литии ионный аккумулятор напряжением 3,7 В. Но вы может взять 2-3 «мизинчиковые» батарейки на 1,5 В включенные последовательно.
В общем, вещь очень нужная. Я рекомендую вам повторить это не хитрое устройство. И удобство в работе вам обеспечено, так ка в большинстве случаев требуется определить исправность радиоэлемента, а не его параметры.

Самодельный автомобильный тестер-пробник

Несмотря на высокую надежность автоэлектрики современных автомобилей, все равно приходится сталкиваться с ее ремонтом. Чаще всего перестают работать световые приборы, фары, габаритные огни или указатели поворота. Причиной неисправности может быть, как сама лампочка, так и токоподводящие контакты или предохранитель. Возможно возникновение сразу всех трех неисправностей. Из-за плохого контакта в патроне или колодки лампочки она может перегореть. В момент перегорания в самой лампочке возникает дуга, укорачивающая нить накала, что приводит к резкому увеличению в цепи тока. При перегорании лампочки часто перегорает и предохранитель.

Разобраться в причине поломки без приборов не простая задача. Придется подставлять заведомо исправные детали. Неисправность можно определить с помощью стрелочного тестера или мультиметра, но не у каждого есть такой прибор и в автомобиле не очень удобно с ним работать, особенно в плохую погоду. Гораздо удобнее искать неисправность простейшим универсальным автомобильным тестером-пробником, сделанным своими руками.

Автомобильный тестер-пробник можно сделать из любой шариковой ручки, удалив из нее пишущий стрежень и разместив в ее корпусе всего один светодиод любого типа и токоограничивающий резистор. Соединяются детали между собой по ниже приведенной электрической принципиальной схеме. Как видите, проще схемы не бывает. Такой пробник может своими руками смастерить любой автолюбитель, не имеющий опыта изготовления электронных устройств.

Для надежного электрического контакта при касании щупом и возможности прокола изоляции проводов при поиске неисправностей, конец щупа выполнен виде стального острия. Чтобы сделать такой конец из пишущего стержня нужно извлечь пишущий узел и со стороны поступления пасты вставить в него тонкую швейную иголку. Иголка выдавит шарик, и острый ее конец выйдет из пишущего узла. Если ее вставить со значительным усилием, то она будет крепко зафиксирована. К самой иголке припаивается проводник, идущий к светодиоду.

Пишущий стержень надо брать с латунным пишущим узлом и большим шариком (ручки с такими стержнями оставляют широкую линию), иначе иголка может не достаточно войти в пишущий узел, и не будет выступать в достаточной мере, на 1,5-2 мм.

Проводник, для подключения автомобильного тестера к минусу аккумулятора или корпусу автомобиля можно припаять непосредственно к выводу резистора R1. Но для возможности смены проводника в случае его обрыва или если потребуется провод большей длины, я сделал присоединение его на резьбе.

Для этого достаточно отрезок трубки с внутренней резьбой вплавить, разогрев паяльником в подготовленное отверстие в корпус авторучки, предварительно припаяв к ней проводник необходимой длины.

Светодиод установлен на боковой стороне корпуса автомобильного тестера, но можно его установить на торце корпуса, а минусовой провод вывести сбоку.

Как пользоваться тестером

Приведу на примерах как можно выполнить проверку тестером исправность аккумулятора, предохранителя, лампочки накаливания и электромагнитного реле.

Как проверить аккумулятор

Для проверки наличия напряжения на выводах аккумулятора, нужно зажимом крокодил подсоединиться к отрицательному выводу аккумулятора, а концом щупа тестера прикоснуться к положительной клемме.

Если светодиод на тестере засветился, значит, напряжение на аккумуляторе есть. Такая проверка не позволяет проверить степень заряда аккумулятора. Определению уровень заряженности аккумулятора посвящена статья сайта «Как заряжать аккумулятор автомобиля».

Как проверить предохранитель

Для проверки автомобильного предохранителя, нужно одним концом вывода предохранителя прикоснуться к положительному выводу аккумулятора и концом щупа тестера прикоснуться ко второму его выводу.

Если светодиод на тестере засветился, значит, предохранитель исправен. В противном случае потребуется его замена или ремонт.

Как проверить лампочку накаливания

Для проверки тестером лампочки накаливания, нужно одним выводом цоколя лампочки прикоснуться к положительному выводу аккумулятора, а ко второму выводу лампочки прикоснуться щупом тестера.

Если светодиод засветится, то лампочка исправна. Если в лампочке две нити накала, например лампочка для фар автомобиля, то нити накала проверяются по очереди.

Как проверить автомобильное реле

Автомобильное реле кроме обмотки электромагнита имеет еще и контакты, которые со временем выгорают и могут перестать коммутировать электрические цепи. С помощью тестера можно проверить как целостность обмотки, так и исправность контактов.

Стандартное автомобильное реле имеет ниже приведенную электрическую схему. Выводы 85 и 86 сделаны от обмотки реле. Вывод под номером 30 выполнен от подвижного контакта, 87а от нормально замкнутого контакта с подвижным контактом 30 и 87, это вывод от контакта, с которым соединяется подвижный контакт 30 при подаче на обмотку напряжения питания.

Для проверки обмотки реле, нужно одним из его выводов 85 или 86 прикоснуться к плюсовой клемме аккумулятора, а ко второму выводу прикоснуться щупом тестера. Если светодиод засветился, значит, обмотка целая. Исправность контактов проверяется касанием вывода подвижного контакта 30 к клемме аккумулятора, а щупа к выводу 87а. Таким же способом легко проверить любые выключатели и микропереключатели.

Как пользоваться тестером
при ремонте электропроводки автомобиля

На практике при поиске неисправности электрооборудования автомобиля нет необходимости извлекать предохранители и лампочки. Как известно, отрицательный вывод аккумулятора подключен к корпусу автомобиля и все электрооборудование в автомобиле одним выводом тоже подключено к корпусу. Таким образом, удалось в два раза уменьшить количество проводов электропроводки и повысить ее надежность. Исключение составляют только активаторы для замков дверей автомобиля, так как на них нужно подавать напряжение разной полярности в зависимости от необходимости отрыть или закрыть замок двери.

Например, если не светит лампочка одной из фар. Неисправность может быть в одном из элементов подачи напряжения на лампочку – включатель в салоне, реле, предохранитель или неисправность самой лампочки. Вероятнее всего перегорела сама лампочка, с нее и надо начинать проверку.

Для этого нужно зажимом крокодил тестера зацепиться за любую оголенную металлическую деталь кузова автомобиля или отрицательный вывод аккумулятора. Проверить качество контакта, прикоснувшись иглой щупа к плюсу аккумулятора. Светодиод должен светить. Включить неработающую фару и концом щупа по очереди коснуться всех контактов подключения лампочки. Если такой возможности нет, то можно иглой щупа проколоть по очереди каждый провод и если напряжения ни на одном нет (светодиод пробника не засветился) значит, лампочка цела, и нужно проверить предохранитель.

По схеме смотрите, где он установлен и проверяете его, даже не вынимая из колодки. Для этого достаточно коснуться сначала к одному его выводу, а затем к другому. Светодиод тестера должен засветиться каждый раз. Если светит только при прикосновении к одному из выводов, то предохранитель перегорел. Если к выводам предохранителя не подобраться, то нужно его вынуть и проверить, как описано в статье выше.

По такой методике проверяются любые провода электропроводки и контакты в автомобиле.

Универсальный тестер электронных компонентов

Каждый радиолюбитель не раз и не два сталкивался со следующей задачей: некий транзистор, или другой электронный компонент выпаян из печатной платы, или вынут из любимой коробки для САМЫХ НУЖНЫХ ВЕЩЕЙ. Если на нем есть маркировка, имеется паспорт на этот компонент, или можно получить документацию на него, то все в порядке. Но если маркировка не позволяет идентифицировать компонент, а документация отсутствует, то Вы можете понятия не иметь, что же это за радиодеталь!

Традиционный подход измерения всех параметров, который может помочь в определении типа компонента сложный и трудоемкий. Он может быть N-P-N, P-N-P, N или P-канальным MOSFET транзистором, сдвоенным диодом, тиристором, симистором и т.д., и т.п.

Где-то в 2005 году, когда стали доступны достаточно мощные микроконтроллеры, умного человека по имени Markus Frejek из Германии осенила идея, заключавшаяся в том, чтобы переложить на микроконтроллер нудную ручную работу по определению типа электронного компонента, а также его основных параметров.

Его проект был подхвачен несколькими энтузиастами, такими, например, как Karl-Heinz Kübbeler, который внес несколько полезных усовершенствований в практическую реализацию проекта.

В результате получился прибор, работа которого выглядит, как некое волшебство, особенно для непосвященных. Вы втыкаете в разъем некий неизвестный электронный компонент с двумя или тремя выводами, и через пару секунд на экране появляется информация о том, что это за компонент и каковы его основные электрические параметры.

Конечно, не все радиодетали могут быть определены корректно, и не все параметры будут измерены точно, но помощь такого прибора радиолюбителю просто неоценима!

Любому, кто работает с электроникой, требуется тестер радиоэлектронных компонентов. В большинстве случаев электронщики всех мастей обходятся цифровым мультиметром. Им можно проверить с достаточной точностью самые часто используемые электронные компоненты: диоды, биполярные транзисторы, конденсаторы, резисторы и пр.

Но, среди радиодеталей есть и такие, проверить которые рядовым мультиметром сложно, а порой и невозможно. К таким компонентам можно отнести, например, полевые транзисторы (как MOSFET, так и J-FET). Также, обычный мультиметр не всегда имеет функцию замера ёмкости конденсаторов, в том числе и электролитических. И даже если таковая функция имеется, то прибор, как правило, не измеряет ещё один очень важный параметр электролитических конденсаторов – эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС или ESR).

Компания Мастер Кит предлагает MP700 — тестер параметров и исправности электронных компонентов (R/L/C, N/P/M, ESR), один из вариантов доработанного произведения Маркуса.

Тестер радиодеталей MP700 собран на микроконтроллере Atmega328p. Прибор питается от батарейки на 9V (типоразмер 6F22, «Крона»). Впрочем, если такой нет под рукой, прибор можно запитать и от стабилизированного блока питания, такого как PW1245, например. На печатной плате тестера установлена ZIF-панель. Рядом указаны цифры 1,2,3,1,1,1,1. Дополнительные клеммы верхнего ряда ZIF-панели (те, которые 1,1,1,1) дублируют клемму под номером 1. Это сделано для того, чтобы было легче устанавливать детали с разнесёнными выводами. Кстати, стоит отметить, что нижний ряд клемм дублирует клеммы 2 и 3. Для 2 отведено три дополнительных клеммы, а для 3 уже четыре.

Каковы же возможности данного тестера?

  1. Измерение ёмкости и параметров электролитического конденсатора.

Для начала проверим электролитический конденсатор на 1000 мкФ * 16V. Подключаем один вывод электролита к выводу 1, а другой к выводу 3.

Внимание! Перед тестированием конденсаторов, особенно электролитических, их необходимо разрядить, иначе можно повредить прибор высоким остаточным напряжением. Особенно это относится к электролитам, выпаянным с плат.

Можно подключить один из выводов к клемме 2. Прибор сам определит, к каким выводам подключен конденсатор. Далее жмём на красную кнопку.

На экране результат: ёмкость — 1004 мкФ (1004 μF); ЭПС — 0,05 Ом (ESR = 0,05Ω); Vloss = 1,4%.

Тестер можно использовать для замера ёмкости у обычных конденсаторов с ёмкостью примерно от 20 пикофарад (20pF). Если подключить к ZIF-Панели выносные щупы, то можно проверять и детали, выполненные в корпусах для поверхностного (SMD) монтажа.

При проверке конденсаторов, кроме ёмкости и ESR, универсальный тестер показывает ещё такой параметр, как Vloss. Что же он означает? Этот параметр косвенно указывает на уровень утечки конденсатора. Как известно, реальный конденсатор имеет сопротивление диэлектрика между обкладками. Оно высокое, но не бесконечно большое. Благодаря этому сопротивлению конденсатор медленно разряжается из-за так называемого тока утечки.

Так вот, при заряде конденсатора коротким импульсом тока напряжение на его обкладках достигает определённого уровня. Но, как только заряд конденсатора прекращается, напряжение на заряженном конденсаторе падает на очень небольшую величину. Разность между максимальным напряжением на конденсаторе и тем, что наблюдается после завершения заряда и выражают как Vloss. Чтобы было удобней, Vloss выражают в процентах.

Падение напряжения на обкладках конденсатора объясняется как внутренним рассеиванием заряда, так и сопротивлением между обкладками, которое имеется у всех конденсаторов, так как любой диэлектрик имеет, пусть и большое, но сопротивление.

Для керамических и электролитических конденсаторов высокий показатель Vloss в несколько процентов свидетельствует о плохом качестве конденсатора.

  1. Проверка полевых J-FET и MOSFET транзисторов.

Теперь давайте протестируем широко известный MOSFET транзистор IRFZ44N. Вставляем его в панель так, чтобы его выводы были подключены к клеммам 1,2,3.

Никаких правил подключения соблюдать не надо, как уже говорилось, прибор сам определить цоколёвку детали и выдаст результат на дисплей.

На дисплее, кроме цоколёвки транзистора и его типа (n-канальный MOSFET), тестер указывает величину порогового напряжения открытия транзистора VGS(th) (Vt = 3,74V) и ёмкость затвора транзистора Ciis (C = 2,51nF). Если заглянуть в даташит на IRFZ44N и найти там значение VGS(th), то можно обнаружить, что оно находится в пределах 2 — 4 вольт.

  1. Проверка биполярных транзисторов.

В качестве подопытного «кролика» возьмём отечественный КТ817Г. Как видим, у биполярных транзисторов измеряется коэффициент усиления hFE (он же h21э) и напряжение смещения Б-Э (открытия транзистора) Uf. Для кремниевых биполярных транзисторов напряжение смещения находится в пределах 0,6 ~ 0,7 вольт. Для нашего КТ817Г оно составило 0,615 вольт (615mV).

Составные биполярные транзисторы тоже распознаёт. Вот только параметры определяются не точно. В данном случае составной транзистор не может иметь коэффициент усиления hFE = 37. Для КТ973А минимальный hFE должен быть не менее 750. Хотя, возможно транзистор неисправен.

То же для КТ972А (NPN) – структура определяется верно.

Кстати, стоит иметь в виду, что если хотя бы один из переходов транзистора пробит, то тестер может определить его как диод.

  1. Проверка диодов.

Образец для испытаний — диод 1N4007.

Для диодов указывается падение напряжения на p-n переходе в открытом состоянии Uf. В техдокументации на диоды указывается как VF — Forward Voltage (иногда VFM). Заметим, что при разном прямом токе через диод величина этого параметра также меняется.

Для данного диода 1N4007: VF=677mV (0,677V). Это нормальное значение для низкочастотного выпрямительного диода. А вот у диодов Шоттки это значение ниже, поэтому их и рекомендуют применять в устройствах с низковольтным автономным питанием.

Кроме этого тестер замеряет и ёмкость p-n перехода (C=8pF).

Результат проверки диода КД106А. Как видим, ёмкость перехода у него во много раз больше, чем у диода 1N4007. Аж 184 пикофарады!

Как оказалось, универсальный тестер справляется и с проверкой сдвоенных диодов, которые можно встретить в компьютерных блоках питания, преобразователях напряжения автоусилителей, всевозможных блоках питания.

Тестер показывает падение напряжения на каждом из диодов Uf = 299mV (в даташитах указывается как VF), а также цоколёвку. Не забываем, что сдвоенные диоды бывают как с общим анодом, так и общим катодом.

  1. Проверка резисторов.

Тестер отлично справляется с замером сопротивления резисторов, в том числе переменных и подстроечных. Вот так прибор определяет подстроечный резистор типа 3296 на 1 кОм. На дисплее переменный или подстроечный резистор отображается в виде двух резисторов, что не удивительно.

Также можно проверить постоянные резисторы с сопротивлением вплоть до долей ома.

  1. Замер индуктивности катушек и дросселей.

На практике не менее востребована функция замера индуктивности у катушек и дросселей. И если на крупногабаритных изделиях наносят маркировку с указанием параметров, то вот на малогабаритных и SMD-индуктивностях такой маркировки нет. Прибор поможет и в этом случае.

На дисплее результат измерения параметров дросселя на 330 мкГ (0,33 миллиГенри).

Кроме индуктивности дросселя (0,3 мГ) тестер определил его сопротивление постоянному току — 1 Ом (1,0Ω).

  1. Симисторы и тиристоры

Маломощные симисторы данный тестер проверяет без проблем. Пример — проверка симистора MCR22-8.

А вот более мощный тиристор BT151-800R в корпусе TO-220 прибор протестировать не смог и отобразил на дисплее надпись «? No, unknown or damaged part», что в вольном переводе означает «Отсутствует, неизвестная или повреждённая деталь».

  1. Прибором можно проверить также и оптопары.

Правда, проверить такие «составные» детали приходится в несколько этапов, поскольку они состоят минимум из двух изолированных между собой частей.

Проверим оптопару TLP627 со стороны излучающего диода (выводы 1 и 2).

Как видим, тестер определил, что к его клеммам подключили диод и отобразил напряжение, при котором он начинает излучать Uf = 1,15V. Далее подключаем к тестеру 3 и 4 выводы оптопары – это сторона фототранзистора.

На этот раз тестер определил, что к нему подключили обычный диод. В этом нет ничего удивительного. Взгляните на внутреннюю структуру оптопары TLP627 и вы увидите, что к выводам эмиттера и коллектора фототранзистора подключен диод. Он шунтирует выводы транзистора и тестер «видит» только его.

Так мы проверили исправность оптопары TLP627. Похожим способом можно проверить и маломощное твёрдотельное реле типа К293КП17Р.

  1. Кроме всего прочего, универсальный тестер может замерять напряжение батареек и аккумуляторов.

Теперь о том, какие детали этим тестером проверить невозможно.

Мощные тиристоры. При проверке тиристора BT151-800R прибор показал на дисплее биполярный транзистор с нулевыми значениями hFE и Uf. Другой экземпляр тиристора прибор определил как неисправный. Возможно, это действительно так и есть.

Стабилитроны. Определятся как диод. Основных параметров стабилитрона вы не получите, но можно удостовериться в целостности P-N перехода. Производителем заявлено корректное распознавание стабилитронов с напряжением стабилизации менее 4,5V.

При ремонте всё-таки рекомендуется не полагаться на показания прибора, а заменять стабилитрон новым, так как бывает, что стабилитроны исправны, но напряжение стабилизации «гуляет».

Любые микросхемы, такие как интегральные стабилизаторы 78L05, 79L05 и им подобные.

Динисторы. Собственно, это понятно, так как динистор открывается только при напряжении в несколько десятков вольт, например, 32V, как у распространённого DB3.

Ионисторы прибор также не распознаёт. Видимо, из-за большого времени заряда.

Варисторы определяются как конденсаторы.

Однонаправленные супрессоры определяются как диоды.

Стоит понимать, что при проверке неисправных полупроводниковых элементов, прибор может определить тип элемента некорректно. Так, биполярный транзистор с одним пробитым p-n переходом, он может определить как диод. А вздувшийся электролитический конденсатор с огромной утечкой распознать как два встречно-включенных диода. Такие показания явно свидетельствует о негодности радиодетали.

Стоит также учесть тот факт, что имеет место некорректное определение значений из-за плохого контакта выводов детали в ZIF-панели. Поэтому рекомендуется повторно установить деталь в панель и провести еще одну или две проверки.

Поскольку прибор выполнен в классическом бескорпусном стиле DIY (что, кстати, уменьшает его стоимость), счастливые обладатели 3D-принтера, такого, например, как 3D MC7 Prime mini M — Модульный 3D принтер-конструктор, 3D START v2.0, могут напечатать для тестера корпус, специально для него разработанный. Файлы в формате .stl можно скачать на страничке сайта, посвященной тестеру.

ТЕСТЕР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Хочу поделится очень полезной для каждого радиолюбителя схемой, найденной на просторах интернета и успешно повторенную. Это действительно очень нужный прибор, имеющий много функций и собранный на основе недорогого микроконтроллера ATmega8. Деталей минимум, поэтому при наличии готового программатора собирается за вечер.

Данный тестер с высокой точностью определяет номера и типы выводов транзистора, тиристора, диода и т.д. Будет очень полезен как начинающему радиолюбителю, так и профессионалам.

Особенно незаменим он в тех случаях, когда имеются запасы транзисторов с полустёртой маркировкой, или если не получается найти даташит на какой-нибудь редкий китайский транзистор. Схема на рисунке, кликните для увеличения или скачайте архив:

Типы тестируемых радиоэлементов

Описание дополнительных параметров измерения:

В списке приводится вариант отображения информации для английской прошивки. На момент написания статьи появилась русская прошивка, с которой всё стало гораздо понятнее. для программирования контроллера ATmega8 можно тут.

Сама конструкция получается довольно компактной — примерно с пачку сигарет. Питание от батареи «крона» на 9В. Потребляемый ток 10-20мА.

Для удобства подключения испытуемых деталей, надо подобрать подходящий универсальный разъём. А лучше несколько — для различных типов радиодеталей.

Кстати, у многих радиолюбителей часто возникают проблемы с проверкой полевых транзисторов, в том числе с изолированным затвором. Имея данное устройство, вы сможете за пару секунд узнать и его цоколёвку, и работоспособность, и ёмкость перехода, и даже наличие встроенного защитного диода.

Планарные smd транзисторы тоже с трудом поддаются расшифровке. А многие радиодетали для поверхностного монтажа иногда не удаётся даже примерно определению — или то диод, или что ещё…

Что касается обычных резисторов, то и тут налицо превосходство нашего тестера над обычными омметрами, входящими в состав цифровых мультиметров DT. Здесь реализовано автоматическое переключение необходимого диапазона измерения.

Это касается и проверки конденсаторов — пикофарады, нанофарады, микрофарады. Просто подключите радиодеталь к гнёздам прибора и нажмите кнопку TEST — на экране сразу отобразится вся основная информация о элементе.

Готовый тестер можно разместить в любом небольшом пластмассовом корпусе. Устройство собрано и успешно испытано.
Форум по контрольным приборам

Обсудить статью ТЕСТЕР ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

— Напряжение открытия (для MOSFET) — Vt — Емкость затвора (для MOSFET) — C=

Схема устройства:

Схема устройства без транзисторов:

Программирование микроконтроллера
Если вы используйте программу AVRStudio достаточно в настройках fuse-битов записать 2 конфигурационных бита: lfuse = 0xc1 и hfuse = 0xd9. Если Вы используйте другие программы настройте fuse-биты в соответствие с рисунком. В архиве находятся прошивка микроконтроллера и прошивка EEPROM, а также макет печатной платы.

Fuse-биты mega8
Процесс измерения достаточно прост: подключите тестируемый элемент к разъему (1,2,3) и нажмите кнопку «Тест». Тестер покажет измеренные показания и через 10 сек. перейдет в режим ожидания, это сделано для экономии заряда батареи. Батарея используется напряжением 9V типа «Крона».

Тестирование симистора

Тестирование диода

Тестирование светодиода

Тестирование сдвоенного диода

Тестирование MOSFET

Тестирование транзистора NPN

Тестирование транзистора PNP

прошивку и печатку

русскую прошивку (все надписи на дисплее русс.яз.)

печатку (TQFP корпус ATMEGA8, SMD 1206) от Элвин

P.S. от Элвин :

На плате разъём питания, енка большая, кнопка и светодиод, добавлен регулятор яркости индикатора вместо резистора. перемычки в отверстия со стороны деталей и 3 штуки поверх дорожек. Программатор подключал-подпаивал провода к указанным точкам, сильно не пинайте уж как получилось , но зато работает!

Универсальный прибор для проверки радиоэлементов из стрелочного тестера

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2015

Андрей Барышев, г. Выборг

Стрелочные тестеры типа 4353, 43101 и другие в свое время были широко распространены. Приборы имели встроенную защиту и позволяли производить измерения различных электрических параметров, однако отличались громоздкостью, а при измерении емкости конденсаторов были привязаны к сетевому напряжению. При этом тестеры имели неплохие стрелочные измерительные головки, которые можно использовать в конструкции с гораздо меньшими габаритами и бóльшими возможностями. Так, с использованием этой головки был сделан небольшой настольный аналоговый измерительный прибор с минимальным количеством элементов управления. Он позволяет с достаточной для радиолюбителя точностью измерять емкость неполярных конденсаторов (5 пФ – 10 мкФ), индуктивность катушек (от единиц мкГн до 1 Гн), емкость электролитических конденсаторов (1 мкФ – 10 000 мкФ) и их ESR, иметь «под рукой» фиксированные образцовые частоты (10, 100. 1000 Гц, 10, 100, 1000 кГц) и, кроме того, в него может быть добавлен встроенный модуль для оперативной проверки работоспособности различных транзисторов малой и большой мощности и определения цоколевки неизвестных транзисторов. Причем проверить параметры большинства элементов можно, не выпаивая их из схемы.

Модульная конструкция прибора позволяет использовать только необходимые функциональные узлы. Ненужные модули можно легко исключить, а нужные так же легко добавить при желании. Возможность сохранения «родных» функций прибора – измерения напряжений и токов – также имеется. Ну и, конечно, стрелочная измерительная головка может быть любой другой (с током полного отклонения 50 … 200 мкА), это не принципиально. Далее будут даны схемы и описания отдельных функциональных «модулей» прибора, а затем – структурная схема всего прибора полностью и схема коммутации отдельных его узлов. Все схемы были не раз проверены на практике и показали стабильную и надежную работу, без сложных настроек и использования каких-либо специфических деталей. При необходимости сделать компактный прибор для проверки конкретных компонентов и их параметров каждую такую схему-модуль можно использовать отдельно.

Генератор образцовых частот

Использована широко распространенная схема генератора на цифровых элементах, которая при всей своей простоте обеспечивает набор необходимых рабочих частот с хорошей точностью и стабильностью, не требуя при этом никаких настроек.

Рисунок 1. Генератор 1 МГц с делителями частоты.

Генератор на микросхеме К561ЛА7 (или ЛЕ5) синхронизирован кварцевым резонатором в цепи обратной связи, определяющим частоту сигнала на его выходе (выводы 10, 11), равную в данном случае 1 МГц (Рисунок 1). Сигнал генератора последовательно проходит через несколько каскадов делителей частоты на 10, собранных на микросхемах К176ИЕ4, СD4026 или любых других. С выхода каждого каскада снимается сигнал с частотой в десять раз меньшей входной частоты. C помощью любого переключателя на шесть положений сигнал с генератора или с любого делителя можно вывести на выход. Правильно собранная из исправных деталей схема работает сразу и не нуждается в настройке.. Конденсатором С1 при желании можно в небольших пределах подстраивать частоту. Схема питается напряжением 9 В.

Модуль измерения L, C

Схема каскада для измерения емкости неполярных конденсаторов и индуктивностей показана на Рисунке 2. Входной сигнал подается непосредственно с выхода переключателя диапазонов измерений (SA1 на Рисунке 1). Сформированный прямоугольный импульсный сигнал, поступающий на выход «F» через ключевой транзистор VT1, можно использовать для проверки или настройки других устройств. Уровень выходного сигнала можно регулировать резистором R4. Этот сигнал подается также на измеряемый элемент – конденсатор или индуктивность, подключенные, соответственно, к клеммам «C» или «L», при этом переключатель SA2 устанавливается в соответствующее положение. К выходу «Uизм.» подключается непосредственно измерительная головка (возможно, через добавочное сопротивление; см. ниже «Модуль индикации»). Резистор R5 служит для установки пределов измерений индуктивностей, а R6 – емкостей. Для калибровки каскада к клеммам «Сх» и «Общий» на диапазоне 1 кГц подключаем образцовый конденсатор 0.1 мкФ (см. схему на Рисунке 1) и подстроечным резистором R6 устанавливаем стрелку прибора на конечное деление шкалы.

Рисунок 2. Модуль измерения емкости и индуктивности.

Затем подключаем конденсаторы, например, емкостью 0.01, 0.022, 0.033, 0.047, 0.056, 0.068 мкФ и делаем соответствующие метки на шкале. После чего таким же образом калибруем шкалу индуктивностей, для чего на этом же диапазоне 1 кГц подключаем к клеммам «Lx» и «Общий» образцовую катушку индуктивностью 10 мГн и подстроечным резистором R5 устанавливаем стрелку на конечное деление шкалы. Впрочем, калибровать прибор можно и на любом другом диапазоне (например, при частоте 100 кГц или 100 Гц), подключая в качестве образцовых соответствующие емкости и индуктивности, согласно выбранному диапазону.

Напряжение питания каскада (Uпит) – 9 В.

Модуль измерения электролитических конденсаторов (+C и ESR)

Модуль представляет собой микрофарадометр, в котором определение емкости производится косвенным образом путем измерения величины напряжения пульсаций на резисторе R3, которое будет меняться обратно пропорционально емкости периодически перезаряжаемого конденсатора. Можно измерять емкости оксидных (электролитических) конденсаторов в диапазонах 10–100, 100–1000 и 1000–10000 мкФ.

Измерительный узел для электролитических конденсаторов собран на транзисторе Т1 (Рисунок 3). На вход (R1) подается сигнал непосредственно с выхода генератора-делителя (схема на Рисунке 1), включать который можно параллельно предыдущему модулю. Резистор R1 подбираем в зависимости от типа использованного транзистора Т1 и чувствительности используемой измерительной головки. Резистор R2 ограничивает ток коллектора транзистора в случае короткого замыкания в проверяемом конденсаторе. В отличие от других модулей, здесь требуется пониженное стабильное питание 1.2 – 1.8 В; схема стабилизатора на такое напряжение будет приведена ниже на Рисунке 6. Следует отметить, что при измерениях полярность подключения конденсатора к клеммам «+Сх» и «Общий» не имеет значения, а измерения можно выполнять, не выпаивая конденсаторы из схемы. Перед началом измерений резистором R4 стрелка устанавливается на нулевую отметку (конец шкалы).

Рисунок 3. Модуль измерения ESR и емкости электролитических конденсаторов.

Перед началом измерений (при отсутствии измеряемого конденсатора «+Сх») резистором R4 стрелка устанавливается на нулевую отметку (конечное деление шкалы). Калибровка шкалы «+Сх» может производиться на любом диапазоне. Например, переводим переключатель SA1 в положение, соответствующее частоте 1 кГц. С помощью R4 устанавливаем стрелку прибора на «0» (конец шкалы) и, подключая к клеммам «+Сх» и «Общий» образцовые конденсаторы емкостью 10, 22, 33, 47, 68 и 100 мкФ, делаем соответствующие отметки на шкале. После этого на других диапазонах (10 Гц и 100 Гц) эти же отметки будут соответствовать емкостям с номиналами в 10 и 100 раз бóльшими, то есть, от 100 до 1000 мкФ (100, 220, 330, 470, 680 мкФ) и от 1000 до 10000 мкФ, соответственно. В качестве образцовых здесь можно использовать танталовые оксидно-полупроводниковые конденсаторы, имеющие наиболее стабильные во времени параметры, например, типов К53-1 или К53-6А.

Узел измерения ESR содержит отдельный генератор 100 кГц, собранный на микросхеме 561ЛА7 (ЛЕ5) по такой же схеме, как и основной генератор на Рисунке 1. Здесь особой стабильности не требуется, и частота может быть любой от 80 до 120 кГц. От величины последовательного эквивалентного сопротивления подключенного к клеммам конденсатора зависит ток, протекающий через обмотку I трансформатора (намотан на ферритовом кольце диаметром 15 – 20 мм). Марка феррита роли не играет, но, возможно, число витков первичной обмотки нужно будет подкорректировать. Поэтому лучше сначала намотать обмотку II, а первичную – поверх нее. Выпрямленное постоянное напряжение после диода VD5 подается на измерительную головку (модуль индикации на Рисунке 4). Диоды VD3, VD4 ограничивают возможные броски напряжений для защиты стрелочной головки от перегрузки. Здесь полярность подключения конденсатора также не важна, и измерения можно проводить непосредственно в схеме.

Пределы измерения можно менять в широких пределах подстроечным резистором R5 – от десятых долей Ома до нескольких Ом. Но при этом следует учитывать влияние сопротивления проводов от клемм «ESR» и «Общий». Они должны быть как можно короче и большого сечения. Если этот модуль будет расположен вблизи с другим источником импульсных сигналов (например, рядом с генератором Рисунок 1), возможен срыв генерации узла на микросхеме. Поэтому узел измерения «ESR» лучше собрать на отдельной небольшой плате и поместить в экран (например, из жести), соединенный с общим проводом.

Рисунок 4. Структурная схема измерителя.

Для калибровки шкалы «ESR» подключаем к клеммам «ESR» и «Общий» резисторы сопротивлением 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2. 3 Ом и делаем соответствующие отметки на шкале. Чувствительность прибора можно регулировать изменением сопротивления подстроечного резистора R5.

Питание измеритель ESR, так же, как и остальные схемы модуля, напряжением 9 В.

Схема соединений модулей прибора

Как видно из Рисунка 4, соединение всех «модулей» не представляет сложности. Модуль индикации включает в себя измерительную головку, зашунтированную конденсатором (100 … 470 мкФ) для устранения «дрожания» стрелки при измерениях в диапазонах с низкой частотой задающего генератора. В зависимости от чувствительности измерительной головки может понадобиться добавочное сопротивление.

Следует иметь в виду, что клемма «Общий» на Рисунке 2 (модуль измерения «C» и «L») не является общим проводом схемы (!) и требует отдельного гнезда.

Дополнения

Составной транзистор Т1 (схема Рисунке 3) при необходимости можно заменить узлом из двух транзисторов меньшей мощности, а в источнике питания 1.4 В можно использовать простой стабилизатор на одном транзисторе. Как это сделать, показано на Рисунках 5 и 6. Функцию стабилитрона здесь выполняют кремниевые диоды VD1-VD3 с суммарным прямым падением напряжения порядка 1.5 В. Включать диоды, в отличие от стабилитрона, нужно в прямом направлении.

Рисунок 5. Замена КТ829Г.

При желании можно дополнить прибор модулем для быстрой проверки транзисторов. С его помощью можно проверять любые биполярные транзисторы, а также полевые транзисторы малой и средней мощности. Причем биполярные транзисторы и, в ряде случаев, полевые, можно проверять без выпаивания их из схемы. Представленная на Рисунке 7 схема представляет собой комбинацию мультивибратора и триггера, где вместо резисторов нагрузки в коллекторные цепи транзисторов мультивибратора включены транзисторы с идентичными параметрами, но противоположной структуры (VT2, VT3). Резисторы R6, R7 задают необходимое напряжение смещения рабочей точки проверяемого транзистора, а R5 ограничивает ток через светодиоды и определяет яркость их свечения.

Рисунок 6. Стабилизатор низковольтный.

В зависимости от типа используемых светодиодов, возможно, придется подобрать сопротивление R5, ориентируясь на оптимальную яркость их свечения, или же поставить дополнительный гасящий резистор в цепь питания 9 В. Следует заметить, что эта схема работает с питающим напряжением, начиная от 2 В. Когда к клеммам «Э», «Б», «К» ничего не подключено, оба светодиода мигают. Частоту мигания можно подстраивать, меняя емкости конденсаторов С1 и С2. При подключении к клеммам исправного транзистора один из светодиодов погаснет, в зависимости от типа его проводимости – p-n-p или n-p-n. Если транзистор неисправен, оба светодиода будут мигать (внутренний обрыв) или оба погаснут (замыкание). Помимо клемм «Э», «Б», «К» на самом приборе (клеммная колодка, «фрагмент» панельки под микросхемы и прочее), можно параллельно им вывести из корпуса на проводах соответствующие щупы для проверки транзисторов на платах. При испытаниях полевых транзисторов клеммы «Э», «Б», «К» соответствуют выводам «И», «З», «С».

Рисунок 7. Схема для проверки транзисторов.

Следует учесть, что полевые транзисторы или очень мощные биполярные все-таки лучше проверять, выпаяв из платы.

При измерениях номиналов любых элементов непосредственно на плате следует обязательно отключить питание схемы, в которой производятся измерения!

Прибор занимает мало места, умещаясь в корпусе 140×110×40 мм (см. фото справа в начале статьи) и позволяет с достаточной для радиолюбителей точностью проверять практически все основные типы радиокомпонентов, чаще всего используемых на практике. Прибор без нареканий эксплуатируется в течение нескольких лет.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх