Универсальный пробник с питанием от ионистра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Гальванические элементы или аккумуляторы, обычно используемые для автономного питания измерительных приборов, имеют альтернативу в виде ионистора - конденсатора, обладающего очень высокой емкостью при малых габаритах. Автор умело воспользовался этим в новой конструкции пробника.

Когда пробником пользуются не часто, то срок годности элементов питания истекает раньше, чем вновь потребуется прибор. Такая ситуация не возникнет, если для питания использовать конденсаторы с двойным электрическим слоем - ионисторы [1,2]. Достаточно одной-двух минут для того, чтобы зарядить такой конденсатор, - и пробник готов к работе. А работать он может достаточно продолжительное время.

Пробник с таким накопителем энергии позволяет проводить "прозвонку" электрических цепей, проверку диодов и других приборов с p-n переходами. Встроенный генератор импульсов позволяет производить проверку НЧ и ВЧ цепей и узлов различной РЭА.

Схема пробника приведена на рис. 1. Его основа - генератор импульсных сигналов на транзисторах VT2, VT3, подключаемый к акустическому излучателю или подстроечному резистору R2. Полевой транзистор VT1 работает в устройстве зарядки ионистора С4, а VT4 управляет работой генератора.

Пробник работает следующим образом. Установку основных режимов производят переключателем SA1. В режиме "прозвонки" (проверки сопротивления цепи), когда переключатель SA2 находится в положении 4 ("Пробник"), контролируемая цепь с помощью штырей Х1 и Х2 подключается к истоку транзистора VT4 и общему проводу. Если сопротивление этой цепи более 1 кОм, ток через полевой транзистор меньше порогового уровня и поэтому транзистор VT3 остается закрытым и генератор не работает. Когда же сопротивление меньше этой величины, то VT3 открывается и звуковой сигнал генератора свидетельствует о том, что сопротивление цепи менее 1 кОм.

В устанавливаемом переключателем SA1 режиме проверки p-n переходов штырь Х1 через резистор R10 соединен с базой транзистора VT6. Если p-n переход исправен, то в случае подключения его анодом к Х1 и катодом к Х2 через него протекает прямой ток; транзисторы VT4-VT6 открыты и генератор работает. При обратной полярности включения перехода через него протекает очень малый обратный ток, VT6 закрыт, звукового сигнала нет.

Генератор вырабатывает импульсы постоянно, когда переключатель SA2 установлен в положение "Генер.". Его сигнал с движка резистора R2 через конденсатор C3 поступает на Х1 без ограничения спектра (в режиме "ШП") или через конденсатор С2 (в режиме "ВЧ"). Генератор вырабатывает короткие импульсы длительностью около 30 мкс и периодом следования 1...1,5 мс, имеющие широкий спектр частот, что позволяет использовать его для проверки каскадов НЧ и ВЧ. Амплитуду сигнала можно регулировать подстроечным резистором R2.

Режим зарядки ионистора С4 обеспечивают элементы VD1, VD2, HL1, VT1. После установки переключателя SA1 в положение "Зарядка" и SA2 в положение "Пробник" на штыри Х1, Х2 подают постоянное (плюсом на Х1) или переменное напряжение 5...20 В. Диод VD2 служит для защиты от неправильного подключения источника постоянного напряжения, а также выпрямления переменного. VT1 выполняет функцию стабилизатора тока, а HL1 - индикатора зарядки.

Как происходит зарядка? После подачи напряжения на штыри Х1, Х2 ток величиной около 10 мА, стабилизированный транзистором VT1, протекает через диод VD1 и ионистор. По мере зарядки напряжение на нем растет, и когда оно достигнет примерно 1,5 В, часть тока начнет протекать через резистор R1 и светодиод HL1. Подбором резистора R1 на цепи R1HL1 устанавливают напряжение около 3,2 В, чтобы ионистор заряжался до напряжения 2,5 В. Продолжительность этого процесса всего 1...2 мин. Специального выключателя питания нет, так как при переключении SA2 в положение "Пробник" и разомкнутых Х1 и Х2 протекают только обратные токи транзисторов и ток саморазряда С4.

О конструкции пробника. Большинство деталей размещают с двух сторон печатной платы из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, ее эскиз приведен на рис. 2.

Конденсаторы С2 и C3 установлены на выводах SA1. Переключатели, светодиод и акустический излучатель закреплены на стенках корпуса пробника, в качестве которого может быть использован алюминиевый цилиндр от фломастера или маркера с внешним диаметром около 22 мм (рис. 3). Печатную плату вставляют в него с небольшим усилием.

В пробнике можно применить такие детали: транзистор VT1 - КП302А, КП303Е или КП307А с начальным током стока 10...15 мА, VT4 - КП303А, КП303Б с начальным током стока около 1 мА. Транзисторы VT2, VT5 - серий КТ315, КТ3102, VT3, VT6 - КТ361, КТ3107 с любым буквенным индексом и h21Э не менее 50. Диоды VD1, VD2 - КД103А, КД104А, светодиод может быть любой из серий АЛ307, АЛ341. Подстроечные резисторы - СП3-19а, постоянные - МЛТ, С2-33, Р1-12. Ионистор С4 - К58-9а или К58-3; конденсатор С1 - с малым током утечки К52, К53; С2, C3 - КМ, К10-17. Переключатель SA1 - движковый на пять положений, например, от сетевых адаптеров, SA2 - любой малогабаритный на два положения и два направления.

Излучатель ВА1 - капсюль от малогабаритных головных телефонов с сопротивлением не менее 100 Ом. Динамический излучатель допустимо заменить на пьезоэлектрический, например, ЗП-1, ЗП-3 и аналогичные, при этом экономичность пробника повысится, но габариты придется увеличить. В этом случае параллельно излучателю ВА1 устанавливают резистор сопротивлением 3...5 кОм.

В авторском варианте пробника полного заряда ионистора хватало на 25 мин непрерывной работы генератора, поэтому в режиме "прозвонки" или проверки p-n переходов, когда генератор включают кратковременно, его заряда вполне хватит на рабочий день. В режиме генератора экономичность можно повысить, если в качестве SA2 применить кнопку с самовозвратом. В этом случае на нее кратковременно нажимают после подключения Х1 к исследуемой цепи.

Налаживание прибора сводится к подстройке резистором R5 порога срабатывания генератора таким, чтобы при напряжении питания 1,5... 2,5 В он работал устойчиво при подключении к Х1 и Х2 сопротивления менее одного килоома, а при большем сопротивлении генерация не возникала. Частоту колебаний генератора можно изменить подбором конденсатора С5. В режиме проверки диодов, возможно, придется подобрать резистор R9 для получения устойчивой работы пробника при пониженном напряжении (около 1,5 В).

Чтобы при зарядке ионистора напряжение на нем не превышало 2,5 В, сопротивление резистора R1 подбирают, временно заменив его подстроечным сопротивлением 150 Ом. Установив R1 в положение минимального сопротивления, подключают Х1, Х2 к источнику питания с напряжением 8...10 В. Через две-три минуты после подачи зарядного тока контролируют напряжение на ионисторе и постепенно, в течение нескольких минут, увеличивают сопротивление резистора до тех пор, пока напряжение на ионисторе не достигнет 2,5 В. После этого подстроечный резистор заменяют на постоянный того же сопротивления. Для того чтобы не производить такой подбор, резистор R1 можно заменить на два последовательно включенных маломощных кремниевых диода, например КД103А. При напряжении питания 1,5 В и менее частота генератора заметно понижается, что свидетельствует о необходимости подзарядки ионистора.

Если отсутствует ионистор, его заменит гальванический элемент, например, литиевый с напряжением 3 В, при этом все детали, обеспечивавшие зарядку ионистора, исключают. В случае его замены малогабаритными аккумуляторами, например Д-0,03 (2 шт.), схему не изменяют, но при этом придется подобрать транзистор VT1 с начальным током 3...5 мА и зарядку аккумуляторов проводить в течение 12...15 ч.

Если нужно, чтобы в режиме генератора звуковой сигнал звучал постоянно, переключатель SA2.1 исключают, коллектор транзистора VT2 соединяют с нижними (по схеме) выводами R2 и ВА1, а сопротивление R2 увеличивают до 1 кОм.

Литература

1. Гайлиш Е. и др. Ионисторы КИ1-1. - Радио,1978, № 5, с. 59.
2. Астахов А. и др. Конденсаторы с двойным электрическим слоем. - Радио, 1997, № 3, 4, с. 57. 31

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Самый высокий деревянный ветрогенератор 03.01.2024 Modvion, стартап в области возобновляемой энергетики завершил установку 150-метрового ветрогенератора, сделанного из дерева. Этот ветрогенератор стал самым высоким в мире на сегодняшний день. Его модульная конструкция из еловой древесины позволяет производить и собирать его на месте. Деревянный ветрогенератор Modvion представляет собой инновационное решение для создания высоких и эффективных ветрогенераторов с учетом экологических аспектов. Его использование дает перспективу снижения зависимости от стали и создания углеродно-негативных технологий в области возобновляемой энергии. В условиях, когда производители устанавливают рекорды в высоте ветрогенераторов, достигая 252 м за 24 часа, деревянный ветрогенератор Modvion выглядит как инновационное решение. Более высокие турбины, хоть и обеспечивают больший размах лопастей и эффективность ветрозахвата, сталкиваются с серьезными ограничениями из-за использования стали в их конструкции. Modvion использует тонкие слои шпона для создания толстых стен ветрогенераторов и клей для формирования изогнутых секций башни. Эти изогнутые секции легко транспортируются и собираются на месте, обеспечивая строительство более высоких башен с использованием меньшего количества материала. Производство осуществляется только из дерева и клея, а стальные фитинги держат компоненты вместе. Такой подход можно использовать и с использованием стали, но сборка изогнутых секций на месте увеличивает стоимость и усложняет техническое обслуживание. Помимо этого, дерево представляет собой углеродно-отрицательное решение, так как деревья, использованные в производстве, впитывают углекислый газ и задерживают его до окончательного разложения.

Другие интересные новости:

▪ Samsung Galaxy Grand

▪ Быстрее ветра

▪ Док-станции eGPU Breakaway Puck Radeon RX 5500 XT и eGPU Breakaway Puck Radeon RX 5700

▪ Наноматериал для очистки воздуха на субмаринах

▪ Использование фитнес-браслетов может вредить психике

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Авиамодельное многоборье. Советы моделисту

▪ статья Какой город является мировым рекордсменом по количеству мостов? Подробный ответ

▪ статья Бухгалтер Департамента контроля. Должностная инструкция

▪ статья Реле времени (1-11 ч) за полчаса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадочный кубик. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025