19 | 08 | 2018
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8804964

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
  • [Mail.Ru]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 15 гостей
  • 4 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Індикатор струму PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
03.01.2017 13:48

Індикатор струму

Пропонований прилад призначений для індикації відносних значень струмів в друкованих провідниках без їх розриву і підключення звичайного амперметра. Чутливість приладу така, що він може сприймати струм до декількох міліампер і допускає поєднання з перевіреній схемою по постійному і змінному струмі.

Дія промислових індикаторів струму засноване на одному з двох принципів: сприйняття невеликого падіння напруги на провіднику з струмом і використання ефекту Холла для фіксації магнітного поля, існуючого в безпосередній близькості від провідника зі струмом.

Загалом, індикатори струму з використанням ефекту Холла краще, так як не вимагають прямого контакту з друкованими провідниками. На жаль, такі прилади досить дороги.

Опис схеми . Електрична схема індикатора струму показана на рис. П2.15.

 

 

Мал. П2.15. Принципова електрична схема індикатора струму.

 

Прилад фіксує невелике падіння напруги вздовж друкованого провідника (зазвичай кілька сот мікровольт) і являє собою інвертується операційний підсилювач. Щоб забезпечити широкий діапазон вхідних напруг (від декількох мікровольт до сотень мілівольт), операційний підсилювач працює в режимі з логарифмічною характеристикою, т. Е. Його коефіцієнт посилення по напрузі значно зменшується зі збільшенням рівня вхідного сигналу.

Тумблером S1 вибирається сполучення входу мікросхеми IC1 по постійному або змінному струмі, а потенціометром VR1 забезпечується додаткова ручне регулювання посилення (чутливості). Мостовий випрямляч D1-D4 подає на вимірювальний прилад сигнал правильної полярності незалежно від полярності вхідного сигналу. Діоди D5 і D6 служать обмежувачами, а конденсатор С3 визначає постійну часу.

Вхід «половинного» харчування для операційного підсилювача формується за допомогою стабілітрона D4 і резистора R7. Конденсатори С2 і С4 служать для розв'язки, а світлодіод D8 сигналізує про ввімкнено.

Монтаж. Зібрати індикатор струму нескладно. Всі його елементи, за винятком батарейного з'єднання, власне вимірювального приладу, гнізда пробника і органів управління, монтуються на стандартній друкованій платі типу Veroboard (24 смужки з 23 отворами). Монтажна схема для плати Veroboard показана на рис. П2.16.

 

 

Мал. П2.16. Монтажна схема індикатора струму. Для мікросхеми IС1 на платі встановлюється власник. Вихід VR1 (W) з'єднується з центральним пелюсткою потенціометра.

 

Під гніздом мікросхеми IC потрібно зробити чотири-розриву друкованих провідників.

Монтаж елементів проводиться в такій послідовності: гніздо мікросхеми, перемички, конденсатори, резистори, діоди і пістони. Після монтажу необхідно ретельно перевірити плату, звернувши особливу увагу на орієнтацію електролітичних конденсаторів, діодів і випрямляча.

Плата зміцнюється горизонтально в корпусі Verobox за допомогою чотирьох коротких ізолюючих стійок, а мікросхема акуратно вставляється в гніздо.

Вимірювальний прилад, органи управління та гнізда пробника розміщуються на лицьовій панелі, куди наносяться і всі необхідні написи. З'єднання з передньою панеллю здійснюються короткими ізольованими проводами відповідно до монтажної схеми, показаної на рис. П2.17.

 

 

Мал. П2.17. З'єднання компонентів, що вмонтовуються на лицьовій панелі. Резистор R5 припаивается до металевого корпусу потенциометра VR1 .

 

Перевірка. Перш за все слід перевірити правильність монтажу індикатора струму, звернувши особливу увагу на підключення батареї і вимірювального приладу. Потім потрібно підключити батарею РРЗ (або аналогічну) і включити харчування. Світлодіод D8 своїм світінням сигналізує про наявність живлення. За допомогою мультиметра на діапазоні 10 В переконайтеся, що напруга на D7 становить від 4,5 до 5 В. В іншому випадку перегляньте всі з'єднання і монтажну схему на платі Veroboard.

Для правильної роботи приладу необхідно забезпечити його надійний контакт з друкованим провідником. З цією метою купите або зробіть два зонда. До кожного зонду підключіть провід, який закінчується штирьком діаметром 2 мм. Перевірка зондів проводиться відповідно до схеми, показаної на рис. П2.18.

 

 

Мал. П2.18. Схема для перевірки індикатора струму.

 

Батарея з напругою 1,5 В забезпечує падіння напруги у відповідних контрольних точках, рівні 100 мкв, 1 і 100 мВ.

Встановіть максимальну чутливість приладу (потенціометр VR1 поверніть за годинниковою стрілкою до упору) і торкніться зондами точок А і D . Стрілка вимірювального приладу при цьому повинна відхилитися на всю шкалу, т. Е. Показати приблизно 1 мА. Потім торкніться зондами точок В і D . Прилад покаже приблизно 0,6 мА.

Нарешті, при торканні зондами точок С і D прилад повинен показати приблизно 0,3 мА. Відзначимо, що індикатор струму нечутливий до полярності і зонди маркувати не потрібно.

Робота з приладом. Переконавшись в правильності функціонування індикатора струму, необхідно його як слід освоїти. Для цього буде потрібно друкована плата (з поданням харчуванням), що містить різноманітні ТТЛ-мікросхеми, і її докладний опис.

Зондами індикатора струму потрібно по черзі стосуватися друкованих провідників (харчування) і спостерігати за показаннями приладу. На платі зі стандартними ТТЛ-мікросхемами індикатор повинен фіксувати помітне відхилення стрілки, коли відстань між зондами становить приблизно 10 мм. Звичайно, при збільшенні відстані між зондами відхилення повинно збільшуватися. Після придбання деякого практичного досвіду ви зможете робити обґрунтоване припущення про значення струму, споживаного кожної мікросхемою окремо.

Індикатор струму використовується також для виявлення дефектів в роз'ємах (стосуються зондами роз'ємного з'єднання з різних сторін і спостерігають за показаннями приладу), високоомних з'єднань і недостатньою фільтрації. В останньому випадку прилад потрібно перевести в режим змінного струму і торкнутися зондами шини харчування і землі.

Компоненти. Резистори (вугільні, 0,25 Вт, 5%): R1 = R2 = R4 = R5 = 1 кОм; R5 = 100 Ом; VR1 = 100 кОм (лінійний, вугільний); конденсатори: С1 = 4 мкФ (танталовий, 35 В); С2 = С4 = 100 мкФ (електролітичний, 16 В); С3 = 10 мкФ (електролітичний, 16 В); напівпровідникові прилади : IC1-741; D1-D4 - ОА91; D5, D6 - 1N4148; D7 - BZY88C4V7; D8 - червоний світлодіод (з лінзою).

Додаткові деталі: S1, S2 - мініатюрний однополюсний тумблер на два положення; SK1 - гніздо діаметром 2 мм (червоне); SK2 - гніздо діаметром 2 мм (чорне); 8-контактне гніздо для мікросхеми; корпус типу Verobox з розмірами 205x140x110 мм (номер деталі 202-21033А); плата типу Veroboard з розмірами 65x63 мм (24 смужки з 23 отворами), відрізається від деталі з номером 801-21070Н; односторонні пістони діаметром 1 мм (8 шт.); ізолюючі стійки (4 шт.); кріплення (болти 4 шт., гайки 4 шт.); ручка; вимірювальний міліамперметр з роздільною здатністю 1 мА; держатель для батареї РР3; зонди (2 шт.).

2.8. Звуковий логічний індикатор

Звуковий логічний індикатор дозволяє користувачеві прослуховувати сигнали, що діють в мікропроцесорної системі. Іншими словами, він являє собою альтернативу звичайного логічного пробника, який забезпечує тільки візуальну індикацію логічних станів і, отже, не дозволяє зробити обґрунтованого припущення про поведінку імпульсного сигналу в лінії, що перевіряється.

Прослуховуючи сигнали в мікропроцесорної системі, можна розібратися, що в ній відбувається. За допомогою звукового індикатора вдається не тільки зафіксувати активність в конкретної лінії, а й оцінити частоту імпульсів і наявність в сигналі періодичності. По звуку можна розрізняти сигнали на окремих лініях шини, синхронізації і дозволу мікросхем. Кожному, хто ще сумнівається в можливостях цього простого приладу, але регулярно займається налагодженням мікропроцесорних систем, ми радимо зібрати звуковий логічний індикатор.

Опис схеми. Принцип дії звукового логічного індикатора досить простий. Високочастотні сигнали, що діють в мікропроцесорної системі, перетворюються в сигнали більш низької звукової частоти за допомогою двійкового дільника частоти. Вихідні сигнали дільника формуються і подаються на звичайний підсилювач звукової частоти.

Електрична схема звукового логічного індикатора показана на рис. П2.19.

 

 

Мал. П2.19. Принципова електрична схема звукового логічного індикатора.

 

Мікросхема IC1 (КМОП-дільник) здійснює розподіл частоти вхідних сигналів на 1024 (2 10 ). Ланцюжок R1, D1 і D2 захищає IC1 від надмірних вхідних напруг (максимум ± 50 В). Мікросхема IC2 є підсилювач звуковий частоти з фіксованим коефіцієнтом посилення. Частотна характеристика цього підсилювача постійна в діапазоні від декількох герц до 20 кГц і більше.

Монтаж. Всі компоненти індикатора монтуються на шматку друкованої плати (10 смужок з 37 отворами), який легко відрізати від стандартної плати Veroboard. Монтажна схема приладу приведена на рис. П2.20.

 

 

Мал. П2.20. Монтажна схема звукового логічного індикатора.

 

Всього на платі потрібно зробити 20 розривів друкованих провідників.

Рекомендується наступна послідовність збірки: гнізда IС, вихідні пістони, перемички, резистори, діоди і конденсатори. Динамік монтується у верхній частині корпусу пробника, для чого вирізається отвір діаметром приблизно 14 мм, а приклеюється динамік епоксидною смолою. Потім приєднуються дроти живлення з дотриманням правильної полярності, червоний провід з затискачем типу «крокодил» підключається до джерела +5 В.

Перш ніж вставити мікросхеми в гнізда і закріпити плату, потрібно уважно оглянути її і перевірити перемички і розриви друкованих провідників, правильну орієнтацію полярних компонентів (діоди і електричні конденсатори), відсутність виплеск припою і Закорочування друкованих провідників.

Після перевірки плати дві мікросхеми вставляються в гнізда і плата закріплюється в корпусі. При цьому не потрібно ніяких додаткових пристосувань, так як плата щільно затискається при з'єднанні двох половин корпуса. Тримач зонда з'єднується зі входом приладу, а сам зонд закріплюється в утримувачі.

Перевірка. Ця операція проводиться на функціонуючої мікропроцесорної системі, наприклад на домашньому комп'ютері.

Харчування його береться зі зручної точки основного блоку живлення.

Коли зонд індикатора нічого не стосується, ніяких звуків не чути. Після дотику зондом до виходу генератора синхронізації (ідеально підходить частота синхронізації від 1 до 4 МГц), чути «чистий» тон з частотою 1-4 кГц. Якщо торкнутися зондом однієї з ліній даних, то виникне різкий звук (з частотою від 100 Гц до 1 кГц).

У тому випадку, якщо прилад не відтворює звуків, необхідно вийняти друковану плату з корпусу і ретельно перевірити її, звернувши увагу на орієнтацію полярних компонентів (діодів, електролітичних конденсаторів, мікросхем) і правильність перемичок і розривів.

Доцільно прослухати генеруються індикатором звукові сигнали при торканні зондом наступних точок в мікропроцесорної системі: інших ліній шини даних; лінії шини адреси (відчуваєте ви різницю між сигналами від старших і молодших ліній адреси?), лінії шини керування (включаючи лінії зчитування і запису), лінії дозволу мікросхем.

Компоненти. Резистори (вугільні, 0,25 Вт, 5%): R1 = R3 = 3 кОм; R2 = 22 кОм; R4 = 220 Ом; конденсатори : С1 = 10 мкФ (танталовий, 25 В); С2 = 0,1 мкФ (полістироловий); С3 = 10 мкФ (електролітичний, 16 В); С4 = 10 мкФ (електролітичний, 25 В); С5 = 100 мкФ (електролітичний, 16 В); С6 = 220 мкФ (електролітичний, 16 В); напівпровідникові прилади : IC1 - 4020В; IC2 - ТВА820М; D1, D2 - 1N4148; D3- 1N4001.

Додаткові деталі: динамік з опором 8 Ом; гніздо для мікросхеми 8-контактне (1 шт.); гніздо для мікросхеми 16-контактне (1 шт.); корпус з розмірами 140x30x20 мм; односторонні пістони діаметром 1 мм (5 шт.); плата типу Veroboard з розмірами 95x63 мм.

2.9. Врізка для інтерфейсу RS-232C

Це нескладний пристрій не тільки дає користувачеві можливість змінювати конфігурацію системи RS-232C, а й дозволяє переглянути різноманітні сигнали, а також виявити найбільш характерні відмови.

За останні кілька років з'явилося досить багато схем подібних пристроїв. Одні з них мають мінімальними можливостями, наприклад тільки индицируют стану сигнальних ліній, а інші показують швидкість передачі в бодах і автоматично визначають конфігурацію системи RS-232C в термінах DTE і DCE.

Пропоноване пристрій спроектований з розрахунком його виготовлення в домашніх умовах. З його допомогою одночасно відображаються як MARK або SPACE логічні стану на будь-яких двох лініях, підключається будь-яка лінія до будь-якої іншої лінії (з будь-якого боку інтерфейсу), задається на будь-якої лінії стан MARK або SPACE, підключається до будь-якої лінії зовнішнє обладнання, наприклад осцилограф, цифровий лічильник, генератор імпульсів і т. п., пристрій повністю автономно і працює від внутрішніх батарей.

Опис схеми. Спрощена схема врізки для інтерфейсу RS-232C показана на рис. П2.21.

 

 

Мал. П2.21. Спрощена схема врізки. Відзначимо, що основна земля і сигнальна земля з'єднуються і підключаються до нульового потенціалу (шасі).

 

Схема симетрична щодо зони сполук (з кожного боку інтерфейсу). З'єднання в цій зоні здійснюються за допомогою перемичок для друкованих плат або коротких проводів, що закінчуються штекерами діаметром 1 мм. До зони з'єднань підводяться також точки з рівнями постійної напруги, відповідними станів MARK і SPACE.

Шість найбільш важливих сигнальних ліній (TXD, RXD, RTS, CTS, DSR і DTR) з кожного боку інтерфейсу подаються на вибирає перемикач. Вихід перемикача пов'язаний зі схемою виявлення МАRК / SPACE, а також з роз'ємом введення-виведення для зовнішнього контрольно-вимірювального приладу. Сьоме положення перемикача використовується тільки в міру необхідності для передачі інших сигналів із зони з'єднань в схему виявлення MARK / SPACE.

Електрична схема врізки для інтерфейсу RS-232C приведена на рис. П2.22.

 

 

Мал. П2.22. Принципова електрична схема врізки для інтерфейсу RS-232C .

 

Абсолютно симетрична схема для іншої сторони інтерфейсу на малюнку не показана, а номери її відповідних компонентів відрізняються від показаних на 100, наприклад S1 і S101.

Сигнали із зони з'єднань вибираються за допомогою перемикачів S1 і S101. Мікросхеми IC1a і IC1b діють як компаратори; на їх виходах утворюються високі рівні, коли вхідна напруга більше +3 В або менше -3 В відповідно. Діоди D1-D4 забезпечують захист від вхідних напруг, що перевищують позитивне і негативне максимальне напруження харчування (максимальна напруга в інтерфейсі RS-232C одно ± 25 В). Стабілітрони D7 і D8 утворюють еталонні напруги для компараторів, т. Е. Мінімальна напруга для SPACE і максимальна напруга для MARK. За допомогою D5 і D6 долається обмеження використовуваного операційного підсилювача, коли вхідна напруга близько до мінусової напруги харчування. Харчування схеми забезпечують дві сухі батареї по 9 В кожна, а світлодіод D11 сигналізує про ввімкнено.

Монтаж. Дві схеми виявлення MARK / SPACE монтуються на двох шматках друкованої плати з розмірами 60x64 мм (24 смужки з 23 отворами). Їх можна відрізати від стандартної плати Veroboard. Монтажна схема плати показана на рис. П2.23, причому необхідно зробити 23 розриву друкованих провідників.

 

 

Мал. П2.23. Монтажна схема врізки для плати Veroboard .

 

Рекомендується наступна послідовність монтажу: гнізда для мікросхем, пістони, перемички, резистори, діоди і конденсатори. Після монтажу ретельно перевірте плату і вставте мікросхеми в гнізда, звичайно, звернувши увагу на їх правильну орієнтацію.

Монтаж компонентів на лицьовій панелі показаний на рис. П2.24.

 

 

Мал. П2.24. Монтаж на лицьовій панелі. Гнізда із зони з'єднань припаиваются до відповідних контактів S1 і S101 .

 

Зона з'єднань являє собою матрицю з 62 гнізд діаметром 1 мм. Розміщення гнізд повинно нагадувати два 25-контактних роз'єми типу D (SK1 і SK2), а самі гнізда з'єднуються з відповідними контактами. При розмітці лицьовій панелі під гнізда витримаєте відстань по горизонталі 10,16 мм, а по вертикалі 7,62 мм.

Необхідно поєднати два гнізда, відповідних контакту 1 (захисна земля), з двома гніздами, відповідними контакту 7 (сигнальна земля). Обидва земляних гнізда (контакти 1 і 7 ) з'єднуються з лінією нульового потенціалу лицьовій панелі в будь-якій зручній точці.

Шість з'єднань від вибирають перемикачів S1 і S101 з гніздами виконуються відповідно до табл. П2.3.

 

 

Після завершення монтажу зони з'єднань над нею за допомогою чотирьох стійок відповідної довжини зміцнюється плата. До задньої стінки корпусу прикріплюється тримач для батарей. Живлення від батарей до лицьовій панелі підводиться з зажимами на кінці. Зовнішній вигляд і маркування лицьовій панелі показані на рис. П2.25.

 

 

Мал. П2.25. Лицьова панель врізки для інтерфейсу RS-232C .

 

Перевірка. Первісну перевірку врізки для інтерфейсу RS-232C слід виконати без її підключення до мікрокомп'ютеру.

Вставте дві нові батареї типу РРЗ і ввімкніть пристрій, про наявність харчування повинен сигналізувати світлодіод D11. Перемикачі S1 і S101 повинні знаходитися при цьому в положенні Передача ; обидва світлодіода MARK і SPACE світитися не повинні. По черзі подайте в гнізда Передача з кожного боку зони з'єднань сигнали від гнізд MARK і SPACE. При цьому повинен, світитися відповідний світлодіод; якщо він не світиться, ретельно перевірте монтаж, включаючи і з'єднання з друкованою платою.

Потім пристрій необхідно перевірити в парі з працюючим мікрокомп'ютером. Воно включається послідовно в сигнальний тракт RS-232C за допомогою коротких стрічкових кабелів, що закінчуються відповідними 25-контактними роз'ємами. Конфігурація пристрою встановлюється для звичайної роботи, т. Е. З'єднуються перемичками гнізда 2-6 і 20 . Спочатку доцільно поставити саму повільну швидкість передачі, наприклад 50 бод, і «змусити» систему передавати в периферійний пристрій файл потрібної довжини. Потім необхідно переглянути сигнали на всіх лініях і реакцію системи на розрив деяких ліній, зокрема RTS і CTS.

Компоненти. Резистори (вугільні, 0,25 Вт, 5%): R1 = R4 = R7 = R8 = 1 кОм; R101 = R104 = R107 = R108 = 1 кОм; R5 = R6 = R105 = R6 = 4,7 кОм; R9 = R11 = R109 = R110 = 270 Ом; конденсатори : С1 = С2 = 10 мкФ (танталові, 25 В); напівпровідникові прилади : IC1, IC101 - TL082; D1-D4, D6, D101-D104, D106 - 1N4148; D5, D105 - BZY88C3V9; D7, D8, D107, D108 - BZY88C3V0; D9, D109 - зелені світлодіоди; DIO, Dll, D110 - червоні світлодіоди.

Додаткові деталі : S1, S101 - поворотні однополюсні перемикачі на 12 положень (обмежувач поставлений на сім положень); S2 - мініатюрний тумблер, двополюсний, на два положення; тримачі для світлодіодів (5 шт.); 8-контактне гніздо для мікросхеми (2 шт.); 25-контактний роз'єм типу D (2 шт.); пристрій способами розмірами 220x156x100 мм; односторонні пістони (15 шт.); частина друкованої плати Veroboard з розмірами 60x64 мм; болти, гайки і стійки (4 комплекти); гнізда типу BNC (2 шт.); гнізда діаметром 1 мм (31 чорне, 31 червоне); перемички для друкованих плат довжиною 10,16 мм; ручки (2 шт.); дроти для живлення ст батареї РРЗ з зажимами (2 шт.).

 

Інтегральні схеми

Логічні сімейства

Блоки живлення

Пошук несправностей в блоці живлення

Основні логічні елементи

Схема охоронної сигналізації

Відстеження логічних станів

Моностабільний і бістабільні схеми

Таймери

Пошук несправностей в схемах з таймерами

Мікропроцесори

Мікропроцесорні системи

Пошук несправностей в мікропроцесорах

Практичні схеми ЗУПВ

Пошук несправностей в напівпровідникової пам'яті

Мікросхеми для введення-виведення

Інтерфейси

Мікропроцесорні шини

Довідкові дані по мікросхем

Стабілізований блок живлення

Логічний пробник

Логічний пульсатор

Генератор імпульсів

Тестер цифрових мікросхем

Індикатор струму

Цифровий лічильник-частотомер

Осциллограф

Таблиця позначень основних логічних елементів

Обновлено 03.01.2017 14:00
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья