Как сделать простую схему миллиомного тестера

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Мне нужна была схема тестера в миллиомах, которую можно было бы использовать для измерения сопротивления на печатных платах для отслеживания закороченных компонентов. Я просмотрел несколько дизайнов и объединил несколько идей в этом проекте.

Генри Боуман



Схема работы

На схеме видно, что тестер миллиомов питается от двух сухих элементов на 9 вольт. Электропитание подключается к цепи с помощью двухполюсного переключателя S1. Поскольку напряжение было чистым постоянным током, я не стал добавлять конденсаторы фильтра. Я не добавил светодиод для индикации включения, потому что счетчик будет двигаться вправо, как только будет подано питание.

схема тестера миллиомметра

Регулятор 7805 и R1 обеспечивают постоянный ток и напряжение на базе Q1. В некоторых конструкциях для этой функции используется стабилитрон, но 7805 также отлично справляется со своей задачей. Большее напряжение +9 идет последовательно с RH1 к эмиттеру, и напряжение на базе кажется отрицательным для эмиттера, позволяя течь току эмиттера, базы, коллектора. RH1 обеспечивает регулировку тока в миллиамперах через Q1 и R2 на испытательных выводах A.



Ток не будет превышать постоянный ток на базе Q1. R2 был также добавлен к стороне коллектора, чтобы обеспечить некоторую температурную компенсацию для Q1. Когда резистивная нагрузка подключена к клеммам тестовых проводов A и B, напряжение на клемме A подключается к R3 и входному контакту 2 микросхемы 741 IC.

Комбинация R3 и R4 определяет коэффициент усиления по напряжению операционного усилителя (R4 / R3 = 1000). Контакт 2 операционного усилителя является инвертирующим входом, поэтому выход на контакте 6 отрицательный. RH2 предусматривает обнуление счетчика с левой стороны. Отрицательное напряжение проходит через RH3 на аналоговый измеритель полной шкалы 1 ма. RH3 обеспечивает калибровку счетчика по правой стороне (полная шкала). D1 и D2 предлагают некоторую защиту от перенапряжения. C2 не является обязательным.

Я добавил C2, чтобы замедлить движение счетчика. Когда сопротивление между контрольными точками A и B понижается, напряжение также понижается на входе операционного усилителя. Измеритель работает прямо противоположно аналоговому омметру. Если к измерительным проводам параллельно подключены только десять резисторов сопротивлением 1 Ом, то измерительный прибор будет отображать полную шкалу вправо, показывая 0,1 Ом. Когда к измерительным проводам подключено нулевое сопротивление, измеритель переместится в крайнее левое положение для нулевого сопротивления. Если вам нужна более высокая чувствительность к сопротивлению, увеличьте количество параллельных резисторов сопротивлением 1 Ом с десяти до двенадцати. Это сделает полное сопротивление 0,08 Ом вместо 0,1.

Детали конструкции

Вам понадобится самый большой измеритель на 1 мА или 750 мкА, который вы можете найти. Я нашел один из старого анализатора автомобильного двигателя, который был 5-3 / 4 дюйма в ширину и 4-1 / 4 дюйма в высоту (14,6 х 10,8 см). У него большой разброс от полной шкалы до нуля. Резисторы могут быть 1/8 или 1/4 ватта из-за низкого тока.

Компоненты могут быть установлены на плате универсального типа или использовать разводку точка-точка на перфорированной плате. Я использовал разъемы для транзистора и микросхемы, что упрощает их замену. Также можно использовать проводку «Dead Bug», когда микросхема помещается на плату вверх дном, а провода припаяны непосредственно к контактам микросхемы.

Если вы припаиваете микросхему и транзистор, обязательно возьмитесь за каждый вывод плоскогубцами, чтобы обеспечить теплоотвод для контактов. Убедитесь, что вы поместили отрицательную сторону измерителя на потенциометр RH3. Положительная сторона счетчика подключается к земле. Для горшков RH1 и RH3 центральный соединительный штифт должен быть прикреплен к правому штифту. Соединения потенциометра выглядят так, будто вал электролизера обращен к вам.

RH2 имеет провода, подключенные ко всем трем разъемам. Я не могу переоценить необходимость идеальных паяных соединений в этом проекте. Тестер очень чувствителен к очень небольшим изменениям сопротивления. Три потенциометра и выключатель питания должны быть установлены снаружи измерителя. Предусмотрите монтажную стойку с двумя клеммами для тестовых проводов A и B и двух соединительных проводов от печатной платы.

Обеспечьте дополнительное ослабление натяжения тестовых шнуров, используя кабельную стяжку или кабельный зажим для закрепления концов внутри корпуса. Измерительные провода должны быть изолированными многопроволочными медными проводами калибра №12–14. Я использовал кусок кабеля питания от старой электропилы. Пайка должна полностью расплавиться на испытательных выводах, чтобы гарантировать хорошее соединение. Измерительные провода должны выступать на 16 дюймов (41 см) от шасси. Установите десять (или 12) резисторов сопротивлением 1 Ом на измерительные провода на расстоянии около 8 дюймов (20 см) от шасси.

Количество выбранных резисторов зависит от требуемого значения полной шкалы. Десять обеспечит полную шкалу 0,1 Ом, а 12 - полную шкалу 0,08 Ом. Резисторы могут иметь номинал 1/4 или 1/8 Вт. Резисторы можно соединить вместе и припаять каждую сторону перед установкой на измерительные провода.

Опять же, убедитесь, что у вас есть горячий утюг и хороший поток припоя на проводах резистора к медным проводам на измерительных выводах. Не изолируйте резисторы, пока не откалибруете тестер и не убедитесь, что ваши паяные соединения в порядке. После того, как вы закончили установку резисторов, перейдите к самому концу тестовых проводов. Снимите примерно 1/2 дюйма (1,3 см) изоляции с каждого конца тестового провода. Когда будете готовы к включению, перейдите к разделу «Калибровка» и следуйте пошаговым инструкциям, чтобы не повредить измеритель.

Калибровка

Здесь предполагается, что у вас есть резисторы на 1 Ом, подключенные к измерительным проводам, а концы - зачищены. Убедитесь, что вы дали резисторам достаточно времени, чтобы остыть после пайки. Возьмите два оголенных конца тестовых проводов и скрутите их вместе, чтобы они стали короткими.

Перед включением установите настройку нуля. и кал прил. потенциометры на средний диапазон. Установите ма прил. потенциометр до упора по часовой стрелке. Перед включением помните, что нулевое сопротивление находится слева, а 0,1 (или 0,08) - справа. Включите питание тестера и наблюдайте за счетчиком. Если он отклоняется влево, ниже нуля Ом, отрегулируйте потенциометр нуля по часовой стрелке, пока указатель не окажется на нуле.

Если он идет вправо от нуля, поверните потенциометр нуля против часовой стрелки, пока он не окажется на нуле. Удалите закороченные концы, и счетчик должен сместиться вправо. Вам нужно будет отрегулировать калибровочную чашу, чтобы измерить полную шкалу справа. Теперь наденьте короткое замыкание на провода и посмотрите, не требуется ли дополнительная регулировка нуля. Если вам пришлось снова настроить ноль, снова удалите короткое замыкание и отрегулируйте калибровочную емкость. Повторяйте это до тех пор, пока короткое замыкание и удаление замыкания не потребует дальнейшей регулировки. Теперь у вас есть калибровка в парке мячей.

Строительство после предварительной калибровки

Теперь, когда вы завершили предварительную калибровку, вам нужно добавить несколько острых металлических концов к измерительным проводам. Это могут быть заостренные медные гвозди или острые концы щупов, снятые с ненужного оборудования. Эти заостренные концы должны быть около дюйма (2,5 см) в длину. Скрученные медные провода на концах измерительных выводов следует обернуть и припаять вокруг противоположного конца металлических контактов. Опять же, припой должен полностью расплавиться, чтобы он прилип к скрученной меди и контактам.

Вам нужно будет надеть термоусадочную трубку или ленту на припаянные концы испытательных штырей. Поскольку мы добавили сопротивление выводов, нам нужно еще раз откалибровать. Вам нужно будет использовать хорошую проводящую поверхность, чтобы разместить контакты для калибровки.

Для проводника можно использовать печатную схему припоя, медную монету или несколько слоев оловянной фольги. Старайтесь не прикасаться к контактам во время тестирования, так как небольшое напряжение переменного тока от контакта с кожей может повлиять на показания измерителя. Поместите тестовые штыри как можно ближе друг к другу на проводе.

Включите питание тестера и отрегулируйте потенциометр нуля, пока он не зарегистрирует нулевое сопротивление (слева). Для получения нулевого сопротивления на испытательных штырях может потребоваться некоторое давление. Снимите штыри с проводника и проверьте стрелку измерителя на полную шкалу вправо. Если калибровочный горшок требует регулировки, вам придется повторить короткое замыкание на проводе и заново проверить ноль.

Калибровка будет завершена, если не потребуется регулировка путем замыкания или удаления замыкания. Стрелка измерителя не должна перемещаться, когда тестовые провода раскачиваются или перемещаются. Если у вас есть эта проблема, это связано с плохой пайкой. Повторно нагрейте все паяные соединения на измерительных выводах, резисторах средней точки, точках A и B, и проблема должна быть устранена.

Теперь на резисторы испытательного шнура можно установить изоляцию определенного типа. Теперь вам нужно будет нанести на лицевую панель счетчика как можно больше градуировок.

Для полной шкалы 0,1 шкала ¾ равна 0,075, средняя шкала 0,05, шкала равна 0,025. Если у вас есть место на вашем измерителе, чтобы обеспечить масштаб 1/8, это будет 0,012 Ом. Поскольку мой измеритель был таким большим, я смог использовать 12 резисторов и 0,08 в качестве полной шкалы, 0,04 половинной шкалы, 0,02 как шкалы ¼ и 0,01 как шкалы 1/8.

Как протестировать

Чтобы проверить сопротивление с помощью этой схемы миллиомметра, я взял припой длиной 2 дюйма (5 см) и сплющил концы плоскогубцами. Я поместил измерительные щупы на каждом конце, и стрелка измерителя оказалась на полпути между нулем и 0,01 и показала 0,005 Ом. С помощью моего тестера я могу определить сопротивление до 0,002–0,003 Ом.

Теперь вы готовы избавиться от коротких замыканий на печатных платах различных электронных устройств. Мне удалось сократить плату питания до двух мощных транзисторов поверхностного монтажа, которые были установлены рядом. Было несколько компонентов, которые могли быть проблемой, но с помощью тестирования сопротивления я сузил проблему до двух компонентов.

Я подключил излучатель к одному, короткое замыкание осталось, перерезало излучатель на втором, и короткое замыкание исчезло. Перед каждым использованием включайте питание и дайте тестеру прогреться в течение нескольких минут. Сделайте быструю проверку полной шкалы и калибровки нулевого сопротивления, и вы готовы к устранению неисправностей. Текущий сток на +9 составляет около 30 мА. Ток потребления на -9 составляет 2-3 мА.

Образ прототипа




Предыдущая статья: Использование деталей микроволновой печи для создания терморегулятора паяльника Следующая статья: Схема солнечного домашнего освещения PIR