اختبار استمرارية الجيب البسيط: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في الأسابيع القليلة الماضية ، بدأت أدرك أنه يجب علي بذل الكثير من الجهد ، للتحقق من استمرارية الدائرة … الأسلاك المقطوعة ، والكابلات المكسورة مشكلة كبيرة ، عندما تكون هناك حاجة في كل مرة لسحب عدة أمتار من الصندوق ، قم بتشغيله ، قم بالتبديل إلى وضع "الصمام الثنائي" … لذلك ، قررت أن أبني واحدًا بنفسي ، بطريقة بسيطة للغاية ، سيستغرق ذلك من ساعتين إلى ثلاث ساعات لإنجازه.

لذلك ، دعونا نبنيها!

الخطوة 1: الأجزاء والأدوات

1- قائمة كاملة بالمكونات ، بعضها اختياري ، بسبب الوظائف غير الضرورية (مثل مؤشر LED للتشغيل / الإيقاف). لكنها تبدو جيدة ، لذا يوصى بإضافتها.

أ. الدوائر المتكاملة:

• 1 × LM358 مكبر للصوت التشغيلي
• 1 × LM555 مؤقت الدائرة

المقاومات:

• 1 × 10KOhm Trimmer (عبوة صغيرة)
• 2 × 10 كيلو أوم
• 1 × 22 كيلو أوم
• 2 × 1 كيلو أوم
• 1 × 220 أوم

ج. المكثفات:

• 1 × 0.1 فائق التوهج سيراميك
• 1 × 100 فائق التنتالوم

د- مكونات أخرى:

• 1 × HSMS-2B2E Schottky Diode (يمكن استخدام أي صمام ثنائي مع انخفاض الجهد الصغير)
• 1 × 2N2222A - ترانزستور إشارة صغير NPN
• 1 × LED أزرق اللون- (عبوة صغيرة)
• 1 × الجرس

E. الميكانيكية والواجهة:

• بطاريتان خلويتان بجهد 1.5 فولت
• 1 × 2 جهات اتصال كتلة طرفية
• 1 × SPST Push-Putton
• 1 × مفتاح تبديل SPST
• 2 × أسلاك الاتصال
• 2 × مقابض نقطة النهاية

II. الادوات:

1. لحام حديد
2. شحذ الملف
3. مسدس الغراء الساخن
4. أسلاك قياس قياسية
5. لحام القصدير
6. مفك كهربائي

الخطوة 2: المخططات والعملية

لتسهيل فهم تشغيل الدائرة ، يتم تقسيم المخططات إلى ثلاثة أجزاء. يتوافق تفسير كل جزء مع كتلة عملية منفصلة.

أ. مرحلة المقارنة وشرح الفكرة:

من أجل التحقق من استمرارية السلك ، هناك حاجة إلى إحاطة الدائرة الكهربائية ، بحيث يتدفق التيار المستقر عبر السلك. إذا تم كسر السلك ، فلن تكون هناك استمرارية ، وبالتالي فإن التيار سيساوي الصفر (حالة القطع). تعتمد فكرة الدائرة الموضحة في المخططات على طريقة مقارنة الجهد بين جهد النقطة المرجعية وانخفاض الجهد على سلك قيد الاختبار (موصلنا).

كبلان إدخال للجهاز متصلان بالكتلة الطرفية ، لأنه من الأسهل بكثير استبدال الكابلات. يشار إلى النقاط المتصلة "أ" و "ب" في المخططات ، حيث تتم مقارنة "أ" بالشبكة و "ب" متصلة بالشبكة الأرضية للدائرة. كما هو موضح في المخططات ، عندما يكون هناك انقطاع بين "A" و "B" ، سيحدث انخفاض في الجهد على مكونات الانقسام "A" ، وبالتالي يصبح الجهد على "A" أكبر منه على "B" وبالتالي ينتج عن المقارنة 0V في الإخراج. عندما يتم تقصير السلك الذي تم اختباره ، يصبح الجهد "A" 0V وسينتج المقارنة 3V (VCC) عند الخرج.

التشغيل الكهربائي:

نظرًا لأن الموصل الذي تم اختباره قد يكون من أي نوع: تتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وخطوط الطاقة ، والأسلاك العادية ، وما إلى ذلك ، هناك حاجة للحد من انخفاض الجهد الأقصى على الموصل ، في حالة عدم رغبتنا في شواء المكونات التي يتدفق التيار خلالها في الدائرة (إذا تم استخدام بطارية 12 فولت كمصدر للطاقة ، فإن انخفاض 12 فولت على جزء FPGA ضار جدًا). الصمام الثنائي Schottky D1 الذي تم سحبه بواسطة المقاوم 10K ، يحافظ على الجهد المستمر ~ 0.5V ، وهو أقصى جهد يمكن أن يكون موجودًا على الموصل. عندما يتم تقصير الموصل V [A] = 0V ، عند الانقطاع ، V [A] = V [D1] = 0.5V. R2 يقسم أجزاء انخفاض الجهد. يتم وضع أداة 10K Trimmer على الدبوس الموجب للمقارن - V [+] ، من أجل تحديد الحد الأدنى للمقاومة الذي سيجبر وحدة المقارنة على دفع '1' عند خرجها. يستخدم LM358 op-amp كمقارن في هذه الدائرة. يتم وضع SW2 بين "A" و "B" على زر ضغط SPST للتحقق من تشغيل الجهاز (إذا كان يعمل على الإطلاق).

ب: مولد إشارة الخرج:

للدائرة حالتان يمكن تحديدهما: إما "ماس كهربائى" أو "قطع". لذلك ، يتم استخدام خرج المقارنة كإشارة تمكين لمولد الموجة المربعة 1 كيلو هرتز. يتم استخدام LM555 IC (متوفر في حزمة صغيرة ذات 8 سنون) لتوفير مثل هذه الموجة ، حيث يتم توصيل خرج المقارنة بدبوس RESET لـ LM555 (أي تمكين الشريحة). تم ضبط قيم المقاومات والمكثفات على خرج موجة مربعة 1 كيلو هرتز ، وفقًا لقيم الشركة المصنعة الموصى بها (انظر ورقة البيانات). يتم توصيل خرج LM555 بترانزستور NPN المستخدم كمفتاح ، مما يجعل الجرس يوفر إشارة صوتية بالتردد المناسب ، في كل مرة توجد فيها "ماس كهربائى" على النقاط "A" - "B".

ج. امدادات الطاقة:

من أجل جعل الجهاز صغيرًا قدر الإمكان ، يتم استخدام بطاريتين خلويتين بجهد 1.5 فولت متصلتين على التوالي. بين البطارية وشبكة VCC على الدائرة (انظر المخططات) ، يوجد مفتاح تبديل SPST on / off. يستخدم مكثف التنتالوم 100 فائق التوهج كجزء منظم.

الخطوة 3: اللحام والتجميع

تنقسم خطوة التجميع إلى جزأين أساسيين ، أولًا يصف لحام اللوحة الرئيسية بجميع المكونات الداخلية ، والثاني يتوسع حول حاوية الواجهة مع وجود جميع المكونات الخارجية - مؤشر تشغيل / إيقاف LED ، مفتاح تبديل التشغيل / الإيقاف ، الجرس ، 2 سلك فحص ثابت وزر ضغط فحص الجهاز.

الجزء 1: اللحام:

كما هو موضح في الصورة الأولى في القائمة ، الهدف هو جعل اللوحة صغيرة قدر الإمكان. لذلك ، يتم لحام جميع الدوائر المتكاملة والمقاومات والمكثفات وأداة التشذيب والكتلة الطرفية بمسافات قريبة جدًا ، وفقًا لحجم العلبة (يعتمد على الحجم الإجمالي للحاوية التي تختارها). تأكد من توجيه اتجاه الكتلة الطرفية للخارج من اللوحة ، لإتاحة إمكانية سحب أسلاك مجس ثابتة من الجهاز.

الجزء 2: الواجهة والمرفق:

يجب وضع مكونات الواجهة في مناطق مناسبة على حدود العلبة ، لذلك سيكون من الممكن الاتصال بينها وبين اللوحة الداخلية الرئيسية. من أجل جعل مصدر الطاقة يتم التحكم فيه بواسطة مفتاح تبديل ، يتم وضع أسلاك التوصيل بين مفتاح التبديل وبطاريات الدائرة / بطاريات الخلايا المعدنية خارج اللوحة الرئيسية. من أجل وضع الأشياء المستطيلة ، مثل مفتاح التبديل ومدخلات الكتلة الطرفية ، حيث توجد ، تم حفرها بقطر كبير نسبيًا ، عندما تم قطع شكل مستطيل بملف شحذ. بالنسبة للجرس وزر الضغط ومصباح LED ، نظرًا لأنها تأتي بأشكال دائرية ، كانت عملية الحفر أكثر بساطة ، فقط مع لقم حفر بقطر مختلف. عندما يتم وضع جميع المكونات الخارجية ، هناك حاجة إلى توصيلها بأسلاك سميكة متعددة الالتواءات ، من أجل جعل توصيلات الجهاز أكثر قوة. انظر الصور 2.2 و 2.3 ، كيف يبدو الجهاز النهائي بعد عملية التجميع. بالنسبة لبطاريات الخلية المعدنية 1.5 فولت ، فقد اشتريت علبة بلاستيكية صغيرة من eBay ، وهي موضوعة أسفل اللوحة الرئيسية مباشرةً ، ومتصلة بمفتاح التبديل وفقًا لخطوة وصف المخططات.

الخطوة 4: الاختبار

الآن ، عندما يكون الجهاز جاهزًا للاستخدام ، فإن الخطوة الأخيرة هي معايرة الحالة ، والتي يمكن تحديدها على أنها "ماس كهربائى". كما تم وصفه سابقًا في خطوة المخططات ، فإن الغرض من أداة التشذيب هو تحديد قيمة عتبة المقاومة ، والتي تحتها ، سيتم اشتقاق حالة ماس كهربائى. تكون خوارزمية المعايرة بسيطة عندما يمكن اشتقاق عتبة المقاومة من مجموعة من العلاقات:

1. V [+] = Rx * VCC / (Rx + Ry) ،
2. قياس V [الصمام الثنائي]
3. V [-] = V [الصمام الثنائي] (يتم إهمال التدفق الحالي إلى op-amp).
4. Rx * VCC> Rx * V [D] + Ry * V [D] ؛

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

هذه هي الطريقة التي يتم بها تحديد الحد الأدنى من مقاومة الجهاز الذي تم اختباره. لقد قمت بمعايرتها لتصل إلى 1 أوم وأقل ، لذلك سيشير الجهاز إلى الموصل على أنه "ماس كهربائى".

آمل أن تجد هذه التعليمات مفيدة.

شكرا للقراءة!