ในการทำงานในแต่ละวัน ช่างไฟฟ้ามักต้องทำการวัดแรงดันไฟฟ้าและทดสอบวงจรและสายไฟเพื่อความสมบูรณ์ บางครั้งคุณเพียงแค่ต้องค้นหาว่าการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่กำหนดได้รับการจ่ายไฟหรือไม่ เช่น ปลั๊กไฟถูกตัดไฟหรือไม่ ก่อนที่จะเปลี่ยน และกรณีที่คล้ายกัน ตัวเลือกสากลที่เหมาะสำหรับการวัดทั้งหมดนี้คือการใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลหรืออย่างน้อยก็เป็นเครื่องวัด ABO ของสหภาพโซเวียตธรรมดาซึ่งมักเรียกว่า " เซชก้า”.

ชื่อนี้เข้ามาในคำพูดของเราจากการตั้งชื่ออุปกรณ์ Ts-20และการผลิตของโซเวียตเวอร์ชันล่าสุด ใช่ ทันสมัย มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลเป็นสิ่งที่ดีมากและเหมาะสำหรับการวัดโดยช่างไฟฟ้าส่วนใหญ่ ยกเว้นการวัดเฉพาะทาง แต่บ่อยครั้งที่เราไม่ต้องการฟังก์ชันการทำงานทั้งหมดของมัลติมิเตอร์ ช่างไฟฟ้ามักพกติดตัวไปด้วย ซึ่งเป็นเครื่องทดสอบความต่อเนื่องแบบธรรมดาที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ และระบุความต่อเนื่องของวงจรบน LED หรือหลอดไฟ

ภาพด้านบนแสดงตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าแบบสองขั้ว และเพื่อควบคุมการมีอยู่ของเฟส ให้ใช้ตัวบ่งชี้ด้วยไขควง นอกจากนี้ ยังมีการใช้ไฟแสดงแบบสองขั้วบนหลอดไฟนีออน เช่น ในกรณีของไฟแสดงไขควง แต่ปัจจุบันเราอยู่ในศตวรรษที่ 21 และช่างไฟฟ้าก็ใช้วิธีการเหล่านี้ในช่วงทศวรรษที่ 70 และ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตอนนี้ทั้งหมดนี้ล้าสมัยไปนานแล้ว ผู้ที่ไม่ต้องการกังวลเรื่องการผลิตสามารถซื้ออุปกรณ์ในร้านค้าที่ให้คุณส่งเสียงวงจรได้ และยังสามารถแสดงค่าแรงดันไฟฟ้าโดยประมาณในวงจรที่กำลังทดสอบด้วยการส่องไฟ LED บางดวงได้อีกด้วย บางครั้งก็มีฟังก์ชันในตัวสำหรับตรวจจับขั้วของไดโอด

แต่อุปกรณ์ดังกล่าวไม่ถูกฉันเพิ่งเห็นมันในร้านขายวิทยุในราคาประมาณ 300 และมีฟังก์ชั่นเพิ่มเติม - 400 รูเบิล ใช่อุปกรณ์นั้นดีไม่มีคำพูดมัลติฟังก์ชั่น แต่ในหมู่ช่างไฟฟ้ามักมีคนที่มีความคิดสร้างสรรค์ที่มีความรู้เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งอย่างน้อยก็เกินขอบเขตของ หลักสูตรพื้นฐานวิทยาลัยหรือโรงเรียนเทคนิค บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับคนดังกล่าวเนื่องจากคนเหล่านี้ที่ประกอบอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งหรือสองชิ้นด้วยมือของตัวเองมักจะสามารถประมาณความแตกต่างของต้นทุนของส่วนประกอบวิทยุและอุปกรณ์สำเร็จรูปได้ ฉันสามารถบอกคุณได้จากประสบการณ์ของตัวเองว่าหากสามารถเลือกเคสสำหรับอุปกรณ์ได้ ความแตกต่างของต้นทุนอาจลดลง 3, 5 เท่าหรือมากกว่านั้น ใช่ คุณจะต้องใช้เวลาช่วงเย็นในการรวบรวมมัน เรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ ให้กับตัวคุณเอง ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณไม่เคยรู้มาก่อน แต่ความรู้นี้คุ้มค่ากับเวลาที่ใช้ไป สำหรับผู้ที่มีความรู้นักวิทยุสมัครเล่นเป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบางกรณีนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการประกอบชุด LEGO แม้ว่าจะมีกฎของตัวเองซึ่งจะใช้เวลาพอสมควรจึงจะเชี่ยวชาญ แต่คุณจะมีโอกาสประกอบได้อย่างอิสระและหากจำเป็นก็สามารถซ่อมแซมได้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มต้นและด้วยการได้มาซึ่งประสบการณ์และความซับซ้อนโดยเฉลี่ย การเปลี่ยนแปลงจากช่างไฟฟ้าไปเป็นนักวิทยุสมัครเล่นได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อเท็จจริงที่ว่าช่างไฟฟ้ามีฐานที่จำเป็นสำหรับการศึกษาอยู่แล้วหรืออย่างน้อยก็บางส่วน

แผนผัง

เรามาเปลี่ยนจากคำพูดไปสู่การกระทำกันเถอะฉันจะให้วงจรโพรบหลายตัวที่มีประโยชน์ในงานของช่างไฟฟ้าและจะเป็นประโยชน์กับคนทั่วไปเมื่อเดินสายไฟและอื่น ๆ กรณีที่คล้ายกัน. เริ่มจากง่ายไปซับซ้อนกันดีกว่า ด้านล่างเป็นแผนภาพของ โพรบง่ายๆ- ส่วนโค้งบนทรานซิสเตอร์ตัวเดียว:

โพรบนี้ช่วยให้คุณทดสอบสายไฟเพื่อความต่อเนื่อง วงจรว่ามีหรือไม่มีไฟฟ้าลัดวงจร และหากจำเป็น ยังสามารถติดตามบนแผงวงจรพิมพ์ได้ด้วย ช่วงความต้านทานของวงจรหมุนหมายเลขนั้นกว้างตั้งแต่ศูนย์ถึง 500 โอห์มหรือมากกว่า นี่คือความแตกต่างระหว่างโพรบนี้กับอาร์เคดซึ่งมีเพียงหลอดไฟพร้อมแบตเตอรี่หรือ LED ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ซึ่งใช้งานไม่ได้กับความต้านทาน 50 โอห์ม วงจรนี้ง่ายมากและสามารถประกอบได้แม้โดยการติดตั้งบนพื้นผิว โดยไม่ต้องยุ่งยากกับการแกะสลักและการประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ แม้ว่า PCB แบบฟอยล์จะพร้อมใช้งานและมีประสบการณ์ แต่ก็ควรประกอบโพรบบนบอร์ดจะดีกว่า การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ประกอบโดยการติดตั้งบนพื้นผิวอาจหยุดทำงานหลังจากการตกครั้งแรก ในขณะที่สิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ที่ประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ เว้นแต่แน่นอนว่าการบัดกรีทำได้ดี ด้านล่างคือ แผงวงจรพิมพ์ของตัวอย่างนี้:

สามารถทำได้โดยการแกะสลักหรือเนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบโดยแยกรางบนกระดานออกจากกันด้วยการตัดร่องด้วยคัตเตอร์ที่ทำจากใบเลื่อยเลือยตัดโลหะ บอร์ดที่ทำในลักษณะนี้จะไม่มีคุณภาพแย่ไปกว่าบอร์ดที่แกะสลัก แน่นอน ก่อนที่จะจ่ายไฟให้กับโพรบ คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการลัดวงจรระหว่างส่วนต่างๆ ของบอร์ด เช่น โดยการทดสอบ

ตัวเลือกตัวอย่างที่สองซึ่งรวมฟังก์ชันการทดสอบที่ช่วยให้ทดสอบวงจรได้สูงถึง 150 กิโลโอห์ม และยังเหมาะสำหรับการทดสอบตัวต้านทาน คอยล์สตาร์ทเตอร์ ขดลวดหม้อแปลง โช้ก และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน และตัวแสดงแรงดันไฟฟ้าทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ ที่ กระแสตรงแรงดันไฟฟ้าแสดงตั้งแต่ 5 โวลต์ถึง 48 หรืออาจมากกว่านั้น ฉันยังไม่ได้ตรวจสอบ กระแสสลับแสดงไฟ 220 และ 380 โวลต์ ได้อย่างง่ายดาย
ด้านล่างเป็น PCB สำหรับโพรบนี้:

การบ่งชี้ทำได้โดยการส่องสว่าง LED สองดวง สีเขียวเมื่อมีการหมุนหมายเลข และสีเขียวและสีแดงเมื่อมีแรงดันไฟฟ้า นอกจากนี้ โพรบยังช่วยให้คุณระบุขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่กระแสตรงได้ โดยไฟ LED จะสว่างขึ้นเฉพาะเมื่อเชื่อมต่อโพรบตามขั้วเท่านั้น ข้อดีอย่างหนึ่งของอุปกรณ์คือการไม่มีสวิตช์ใด ๆ เช่นขีดจำกัดของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หรือโหมดการหมุนหมายเลข - ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า นั่นคืออุปกรณ์ทำงานในทั้งสองโหมดพร้อมกัน ในรูปต่อไปนี้ คุณสามารถดูรูปถ่ายของโพรบที่ประกอบแล้ว:

ฉันรวบรวมโพรบดังกล่าวไว้ 2 อัน ซึ่งทั้งสองอันยังทำงานได้ดีอยู่ เพื่อนของฉันคนหนึ่งใช้หนึ่งในนั้น

ตัวเลือกตัวอย่างที่สามซึ่งสามารถส่งเสียงได้เฉพาะวงจร สายไฟ รางบนแผงวงจรพิมพ์เท่านั้น แต่ไม่สามารถใช้เป็นไฟแสดงแรงดันไฟฟ้าได้ คือ หัววัดเสียง พร้อมไฟ LED แสดงสถานะเพิ่มเติม ด้านล่างนี้เป็นแผนผัง:

ฉันคิดว่าทุกคนเคยใช้การโทรด้วยเสียงบนมัลติมิเตอร์ และพวกเขารู้ว่ามันสะดวกแค่ไหน เมื่อโทรออก คุณไม่จำเป็นต้องดูเครื่องชั่งหรือการแสดงผลของอุปกรณ์ หรือที่ไฟ LED ดังที่เคยทำในโพรบครั้งก่อนๆ หากวงจรของเราดังขึ้น จะได้ยินเสียงบี๊บด้วยความถี่ประมาณ 1,000 เฮิรตซ์ และไฟ LED จะสว่างขึ้น นอกจากนี้อุปกรณ์นี้เช่นเดียวกับรุ่นก่อน ๆ ยังช่วยให้คุณสามารถส่งวงแหวนวงจร, คอยล์, หม้อแปลงและตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงถึง 600 โอห์ม ซึ่งเพียงพอในกรณีส่วนใหญ่

ภาพด้านบนแสดงแผงวงจรโพรบเสียง ดังที่ทราบกันดีว่าการโทรออกด้วยเสียงของมัลติมิเตอร์ใช้งานได้กับความต้านทานสูงสุด 10 โอห์มขึ้นไปเท่านั้น อุปกรณ์นี้ช่วยให้การโทรออกในช่วงความต้านทานที่ใหญ่กว่ามาก ด้านล่างนี้คุณจะเห็นรูปถ่ายของโพรบเสียง:

สำหรับการเชื่อมต่อกับวงจรที่กำลังวัด โพรบนี้มี 2 ช่องที่เข้ากันได้กับโพรบมัลติมิเตอร์ ฉันประกอบโพรบทั้งสามตัวตามที่อธิบายไว้ข้างต้นด้วยตัวเอง และรับประกันว่าวงจรทำงานได้ 100% ไม่จำเป็นต้องปรับแต่ง และเริ่มทำงานทันทีหลังการประกอบ ไม่สามารถแสดงรูปถ่ายของตัวอย่างรุ่นแรกได้ เนื่องจากตัวอย่างนี้เพิ่งมอบให้เพื่อน สามารถดาวน์โหลดแผงวงจรพิมพ์ของโพรบเหล่านี้ทั้งหมดสำหรับโปรแกรมเค้าโครงสปรินต์ได้ในไฟล์เก็บถาวรท้ายบทความ นอกจากนี้ ในนิตยสาร Radio และแหล่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต คุณจะพบวงจรโพรบอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งบางครั้งอาจมาพร้อมกับแผงวงจรพิมพ์โดยตรง นี่เป็นเพียงบางส่วนเท่านั้น:

อุปกรณ์ไม่ต้องการแหล่งพลังงานและทำงานเมื่อหมุนจากประจุของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ในการดำเนินการนี้ ต้องเสียบหัววัดของอุปกรณ์เข้ากับเต้ารับเป็นเวลาสั้นๆ เมื่อมีเสียงเรียกเข้า LED 5 จะสว่างขึ้น แสดงแรงดันไฟฟ้า LED4 คือ 36 V, LED3 คือ 110 V, LED2 คือ 220 V, LED1 คือ 380 V และ LED6 คือแสดงขั้ว ดูเหมือนว่าอุปกรณ์นี้จะมีฟังก์ชันการทำงานคล้ายกับตัวอย่างของผู้ติดตั้งซึ่งแสดงไว้ที่ตอนต้นของบทความในรูปภาพ

รูปด้านบนแสดงไดอะแกรมของโพรบ - ตัวบ่งชี้เฟสซึ่งช่วยให้คุณสามารถค้นหาเฟส สร้างวงจรวงแหวนได้สูงถึง 500 กิโลโอห์ม และกำหนดได้สูงถึง 400 โวลต์ รวมถึงขั้วแรงดันไฟฟ้า ในนามของฉันเองฉันจะบอกว่าคุณสามารถใช้โพรบดังกล่าวได้สะดวกน้อยกว่าที่อธิบายไว้ข้างต้นและมีไฟ LED 2 ดวงสำหรับบ่งชี้ เนื่องจากไม่มีความแน่นอนที่ชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่โพรบนี้แสดงออกมา ช่วงเวลานี้การมีแรงดันไฟฟ้าหรือการที่วงจรดังขึ้น ข้อดีของมัน ฉันบอกได้แค่ว่าสามารถกำหนดสายเฟสตามที่เขียนไว้ข้างต้นได้

และในตอนท้ายของการรีวิว ฉันจะให้รูปถ่ายและแผนภาพของโพรบธรรมดาในตัวมาร์กเกอร์ซึ่งฉันประกอบไว้เมื่อนานมาแล้ว และเด็กนักเรียนหรือแม่บ้านคนใดสามารถประกอบได้หากจำเป็น :) โพรบนี้จะ มีประโยชน์ในฟาร์ม หากคุณไม่มีมัลติมิเตอร์ สำหรับทดสอบสายไฟ กำหนดการทำงานของฟิวส์และสิ่งที่คล้ายกัน

รูปด้านบนแสดงไดอะแกรมของการสอบสวนนี้ที่ฉันวาด เพื่อให้ใครก็ตาม แม้แต่คนที่ไม่รู้วิชาฟิสิกส์ของโรงเรียน ก็สามารถประกอบมันได้ LED สำหรับวงจรนี้ต้องนำมาจากสหภาพโซเวียต AL307 ซึ่งเรืองแสงที่แรงดันไฟฟ้า 1.5 โวลต์ ฉันคิดว่าหลังจากอ่านบทวิจารณ์นี้แล้ว ช่างไฟฟ้าทุกคนจะสามารถเลือกเครื่องเก็บตัวอย่างตามรสนิยมและระดับความซับซ้อนได้ ผู้เขียนบทความ เอเควี.

อภิปรายบทความทบทวนการทดสอบทางไฟฟ้า

ในบทความนี้ ฉันต้องการแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีสร้างเครื่องมือทดสอบอย่างง่าย ทรานซิสเตอร์ชนิด NPNโครงสร้างด้วยมือของคุณเอง หากคุณกำลังประกอบวงจรใดๆ และต้องการใช้ทรานซิสเตอร์ที่ใช้แล้วในวงจรนั้น คุณสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพได้อย่างง่ายดายด้วยเครื่องทดสอบนี้! แผนภาพนี้พบบนเว็บไซต์ของอเมริกา แปลและเผยแพร่! มีให้เลือก 2 แบบ

ฉันจะบอกคุณโดยสรุปสำหรับผู้ที่ไม่รู้ว่าทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไร ในความเป็นจริง พูดง่ายๆ ก็คือ ทรานซิสเตอร์เป็นเพียงไมโครสวิตช์เท่านั้นที่ถูกควบคุมโดยกระแสไฟ ทรานซิสเตอร์มี 3 ขั้ว คือตัวปล่อย-ฐาน-ตัวสะสม เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้ กระแสไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยจะถูกส่งไปยังฐาน ทรานซิสเตอร์จะเปิดและสามารถส่งกระแสได้มากขึ้นผ่านตัวปล่อยและตัวสะสม เมื่อใช้เครื่องทดสอบที่นำเสนอ คุณสามารถตรวจสอบว่าทรานซิสเตอร์มีข้อบกพร่องหรือไม่

วงจรทดสอบทรานซิสเตอร์ 1

ส่วนรายการ

• ตัวต้านทาน 330 โอห์ม - 1 ชิ้น
• ตัวต้านทาน 22 kOhm - 1 ชิ้น
• ไฟ LED - 1 ชิ้น
• โครนา 9 โวลต์ - 1 ชิ้น
• แผงวงจร
• แสตมป์มงกุฎ

ประสานชิ้นส่วนทั้งหมดลงบนแผงวงจร หน้าสัมผัสสำหรับเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ที่ทดสอบสามารถทำจากลวดหนาหรือที่ดีที่สุดคือกัดขาของตัวต้านทานที่ทรงพลังแล้วแบ่งออกเป็น 3 ส่วนเท่า ๆ กันแล้วบัดกรีเข้ากับบอร์ด

ด้านล่างนี้คือเครื่องทดสอบที่เสร็จแล้วพร้อมกับทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่ออยู่ อย่างที่คุณเห็น LED ติดสว่าง ซึ่งหมายความว่าทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ กระแสไฟไหล ซึ่งหมายความว่ากำลังทำงานอยู่ หากไฟ LED ไม่สว่างขึ้นก็จะใช้งานไม่ได้อีกต่อไป

ฉันขอแจ้งให้คุณทราบเกี่ยวกับการพัฒนาที่จะทำให้ชีวิตของผู้คนที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งสายเคเบิลแบบมัลติคอร์ง่ายขึ้น หัวข้อนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ฉันอยากทำอะไรบางอย่างด้วยตัวเอง และแนวคิดสำหรับอุปกรณ์นี้ได้รับการแนะนำโดยเพื่อนร่วมงานของฉัน เขามักจะทำงานติดตั้งและเขาต้องการอุปกรณ์ดังกล่าวจริงๆ เครื่องทดสอบสายเคเบิลประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณที่มี 22 พินและสร้างค่าดิจิตอล 22 ค่าตั้งแต่ 1 ถึง 22 และตัวรับสัญญาณที่รับรู้ค่าเหล่านี้และแสดงบนตัวบ่งชี้ การใช้อุปกรณ์นั้นง่ายมาก: ที่ด้านหนึ่งของสายเคเบิลที่ถูกเรียก เราเชื่อมต่อเทอร์มินัลดิจิทัลของเครื่องส่งสัญญาณและขั้วทั่วไปเข้ากับแกนที่ต้องการ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับตะแกรงสายเคเบิลหรือกับแกนสีเพื่อให้ จะง่ายกว่าที่จะหามันที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิล ในทางกลับกัน ให้เชื่อมต่อตัวรับสัญญาณทั่วไป และด้วยอินพุต เราจะแตะแต่ละแกนสายเคเบิลตามลำดับและดูที่ตัวบ่งชี้ เมื่อเครื่องรับรับรู้สัญญาณที่ให้มาจากเครื่องส่ง ค่าดิจิตอลจะแสดงบนตัวบ่งชี้

นี่คือแผนภาพเครื่องส่งสัญญาณ

พีซีบีสำเร็จรูป

และรูปถ่ายตัวเครื่องในเคส

นี่คือวงจรรับสัญญาณ

การเชื่อมต่อที่วุ่นวายของตัวบ่งชี้ 7 ส่วนนั้นเกิดจากการที่แผงวงจรพิมพ์ถูกดึงออกมาก่อนและสะดวกในการจัดเรียงตัวนำจากตัวบ่งชี้ไปยังไมโครวงจร

ตัวรับสัญญาณ PCB

เมื่อเปิดเครื่องรับ เส้นประจะแสดงบนตัวบ่งชี้จนกว่าจะรับสัญญาณจากเครื่องส่งสัญญาณ

นี่คือรูปถ่ายของอุปกรณ์ที่ใช้งานจริง

เครื่องรับรับรู้เอาต์พุตแรกของเครื่องส่งสัญญาณ

ภาพการทำงานของอุปกรณ์อีกภาพหนึ่ง

เครื่องรับรับรู้พิน 16 ของเครื่องส่งสัญญาณ

น่าเสียดายกับตัวเรือนตัวรับสัญญาณคำถาม c ไม่ได้รับการแก้ไขและอุปกรณ์ได้รับการทดสอบตามที่แสดงในรูปภาพ เกี่ยวกับการแสดงผลของผู้รับฉันจะพูดสองสามคำ: หากค่าที่จ่ายให้กับผู้รับน้อยกว่า 10 ตัวเลขหลักแรกที่ระบุหลักสิบจะดับลง ทำเช่นนี้เพื่อประหยัดแบตเตอรี่บางส่วน ในระหว่างการทดสอบภาคสนาม อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ดังต่อไปนี้: ความยาวของสายเคเบิลที่ทดสอบคือ 850 เมตร (ไม่สามารถหาสายที่ยาวกว่านี้ได้) ความต้านทานของสายสูงสุดคือ 3 kOhm

ในส่วนของเฟิร์มแวร์ MK ฉันกระพริบโปรแกรม: ตัวควบคุมตัวส่งสัญญาณจะกะพริบไปที่ออสซิลเลเตอร์ภายในที่ 8 MHz ส่วนที่เหลือจะเป็นค่าเริ่มต้น ตัวรับสัญญาณมีสายสำหรับ 9.6 MHz เช่นเดียวกับออสซิลเลเตอร์ภายใน ส่วนที่เหลือเป็นค่าเริ่มต้น

เมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องอุปกรณ์จะเริ่มทำงานทันที

เนื่องจากมีคำขอจำนวนมาก ฉันจึงโพสต์วิดีโอเกี่ยวกับเวอร์ชันใหม่ของอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่

รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี

การกำหนด	พิมพ์	นิกาย	ปริมาณ	บันทึก	ร้านค้า	สมุดบันทึกของฉัน
ไอซี1	MK AVR 8 บิต	เอทีเมก้า8	1			ไปยังสมุดบันทึก
	ตัวควบคุมเชิงเส้น	LM78M05	1			ไปยังสมุดบันทึก
	ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต	ULN2003	4			ไปยังสมุดบันทึก
	ไดโอด	ม7	1			ไปยังสมุดบันทึก
เอชแอล1	ไดโอดเปล่งแสง		1			ไปยังสมุดบันทึก
	ตัวเก็บประจุ	0.1 µF	1			ไปยังสมุดบันทึก
	ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า	0.22 µF	1			ไปยังสมุดบันทึก
	ตัวต้านทาน	240 โอห์ม	3			ไปยังสมุดบันทึก
	ตัวต้านทาน	10 kโอห์ม	1			ไปยังสมุดบันทึก
ทั่วไป, 1-22	แคลมป์เทอร์มินัล		23			ไปยังสมุดบันทึก
SA1	สวิตช์		1			ไปยังสมุดบันทึก
B1	แบตเตอรี่	9 ว	1			ไปยังสมุดบันทึก
	วงจรรับสัญญาณ
ไอซี1	MK AVR 8 บิต	เอทีนี่13	1			ไปยังสมุดบันทึก
DD1, DD2	กะการลงทะเบียน	SN74HC595	2			ไปยังสมุดบันทึก
VR1	ตัวควบคุมเชิงเส้น	LM7805	1			ไปยังสมุดบันทึก
โอซี1	ออปโตคัปเปลอร์	พีซี817	1			ไปยังสมุดบันทึก
วีดี1	ซีเนอร์ไดโอด	5.1 โวลต์	1			ไปยังสมุดบันทึก
D1	ไดโอดเรียงกระแส	1N4001	1			ไปยังสมุดบันทึก
R1, R4-R17	ตัวต้านทาน	240 โอห์ม	15			ไปยังสมุดบันทึก
R2	ตัวต้านทาน	4.7 โอห์ม	1

ปัญหาของการทดสอบที่เพิ่งวาง เครือข่ายท้องถิ่นมีความเกี่ยวข้องเสมอ กาลครั้งหนึ่งฉันเจอฮาร์ดแวร์ชิ้นหนึ่งที่เรียกว่า "Rapport II" ซึ่งโดยทั่วไปแล้วคือตัวทดสอบระบบ CCTV แต่ คู่บิดเขายังรู้วิธีการโทร ฮาร์ดแวร์ชิ้นนั้นเสียชีวิตไปนานแล้ว แต่ความรู้สึกยังคงอยู่: เมื่อทำการทดสอบสายเคเบิลคู่บิดเกลียว มันไม่ได้แสดงให้เห็นเพียงการกลับขั้วและการแยกออกเท่านั้น แต่ยังแสดงรูปแบบการย้ำที่แม่นยำอีกด้วย! ตัวอย่างเช่น สำหรับครอสโอเวอร์ ดูเหมือนว่า 1 → 3, 2 → 6, 3 → 1 และอื่นๆ
แต่จะต้องจ่ายประมาณ 800 รูเบิลที่ไม่ใช่รัสเซียสำหรับอุปกรณ์ที่ฉันจะใช้ฟังก์ชั่นเดียวจริง ๆ เหรอ? ขออนุญาต! มันทำงานอย่างไรบางทีอาจจะง่ายกว่าที่จะทำด้วยตัวเอง? Google อยู่ในมือ และ... ผิดหวังโดยสิ้นเชิง ผลลัพธ์การค้นหาประกอบด้วยไฟ LED กระพริบ 80% ที่เปิดอยู่ กะการลงทะเบียน/ AVR / PIC / เวอร์ชันของคุณเอง และ 20% จากการสนทนาอย่างรอบคอบของกูรูฟอรัมในหัวข้อ “ซื้อ %name_of_cool_hardware_for_100499.99_evergreen% และไม่ต้องกังวล” ดังนั้นฉันจึงต้องการเสนอวิธีแก้ปัญหานี้ให้กับชุมชน Habra ในสไตล์ DIY ใครสนใจดูคัทด้านล่างได้เลย (ระวังรูปเยอะ!)

เบื้องต้น

จำเป็นต้องกำหนดรูปแบบการจีบสายเคเบิลที่แน่นอน
ข้อมูลทั้งหมดจะแสดงจากฝั่งผู้ทดสอบ ไม่มีไฟ LED กะพริบในส่วนตอบสนอง สมมติว่าส่วนการตอบสนองอยู่ในมือของลิง และไม่มีแม้แต่คณะละครสัตว์ด้วยซ้ำ และต้องขอบคุณเท่านั้น เทคโนโลยีล่าสุดลิงได้รับการฝึกให้ใช้สว่านค้อนและสายเคเบิลเชื่อมต่อในเต้ารับ หรือพูดให้มากกว่านี้หน่อยตามหลักวิทยาศาสตร์: ส่วนการตอบสนองเป็นแบบพาสซีฟโดยสิ้นเชิง

ฮาร์ดแวร์

หลักการทำงาน: ส่วนการตอบสนองเป็นชุดค่าความต้านทานต่างๆ มาวัดกัน เมื่อทราบพิกัดและสายไฟของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อแล้ว เราสามารถทราบได้อย่างชัดเจนว่าสายเคเบิลถูกข้ามอย่างไร ด้านล่างนี้เป็นแผนผังของอุปกรณ์ (คลิกภาพประกอบทั้งหมดได้) ค่าความต้านทานเฉพาะถูกเลือกโดยพิจารณาจากความพร้อมจำหน่ายในร้านค้าแทนที่จะจงใจ แม้ว่าจะได้รับชิ้นส่วนของซีรีส์ Fibonacci ก็ตาม

งานของผู้ทดสอบแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน ซึ่งทำซ้ำเป็นรอบ

ขั้นตอนที่ 1: การตรวจสอบเบื้องต้น

• มาตรวจสอบว่ามีหรือไม่ อุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่. เราถ่ายโอนสายควบคุมทั้งหมด (พอร์ต C ฉันขอเตือนคุณ) ไปที่สถานะ Hi-Z วัดแรงดันไฟฟ้าในทุกบรรทัด พวกเขาควรจะอยู่ใกล้ศูนย์ มิฉะนั้น เราเข้าใจว่ามีสิ่งใดเชื่อมต่ออยู่ที่อีกด้านหนึ่งของสายไฟ แต่ไม่ใช่คู่ของเรา และไม่มีประเด็นใดที่จะดำเนินการต่อไป แต่ควรแจ้งให้ผู้ใช้ทราบว่า "มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่สายไฟ!"
• มาเช็คระดับสัญญาณบน PB2 กันดีกว่า หากมี 0 แสดงว่าแบตเตอรี่หมด เราจะรายงานปัญหาให้ผู้ใช้ทราบ หากทุกอย่างเรียบร้อยดี ให้ดำเนินการต่อไป

ขั้นตอนที่ 2 ตรวจสอบความสมบูรณ์ของเส้นและการมีอยู่ของไฟฟ้าลัดวงจร

สำหรับแต่ละบรรทัด 8 เราทำดังต่อไปนี้ เราจ่ายไฟ +5V จากพอร์ต C เพื่อรักษาสายอื่นๆ ทั้งหมดของพอร์ตให้มีสถานะอิมพีแดนซ์สูง และวัดแรงดันไฟฟ้าบนสายที่เหลือ หากเส้นทั้งหมดมีค่าใกล้ศูนย์ เส้นที่กำลังศึกษาจะขาด หาก +5V ปรากฏบนบรรทัดใดบรรทัดหนึ่งด้วย แสดงว่าเป็นไฟฟ้าลัดวงจร โดยปกติเราจะเห็นค่ากลางบางค่า

ขั้นตอนที่ 3 การกำหนดรูปแบบการเชื่อมต่อข้าม

ตอนนี้เรามาถึงส่วนที่น่าสนใจที่สุดแล้ว หลังจากกำจัดเส้นที่ชำรุดอย่างเห็นได้ชัดทั้งหมดออกไป (สายไฟที่ขาดและลัดวงจร) เราจะดำเนินการวัดความต้านทานของเส้นที่เหลือ (ให้หมายเลขเป็น N, 0<= N <= 8). Введем обозначения:
R xy - ความต้านทานระหว่างเส้น x และ y
R x คือค่าความต้านทานที่ต่อกับเส้น x
เห็นได้ชัดว่า R xy = R x + R y

โดยการวัดความต้านทานระหว่างเส้น เราจะได้ระบบสมการเชิงเส้น โดยการเปรียบเทียบค่าที่ได้รับของ R 1 ... R N กับค่าอ้างอิงเราจะค้นหารูปแบบการเชื่อมต่อข้าม

ความต้านทานนั้นง่ายต่อการคำนวณ ลองใช้ระดับสูงกับเส้น X, ระดับต่ำกับเส้น Y และปล่อยให้บรรทัดอื่นๆ ของพอร์ต C อยู่ใน Hi-Z ในวงจร (ดูรูปที่ 3) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานที่รู้จักซึ่งเกิดจากการเชื่อมต่อแบบขนานของ R1.Y และ R2.Y ตามวงจรคือ U 1 และที่ R xy ที่ไม่รู้จักจะลดลง (U 2 - คุณ 1) ซึ่งหมายความว่า R xy = (R 1 || R 2) * (U 2 - U 1) / U 1

ข้าว. 3. หลักการวัดความต้านทาน

ถ้า N< 3 - мы бессильны. Мы можем произвести всего одно измерение сопротивления между ними, в то время, как имеем 2 неизвестных - сопротивление, подключенное к каждой из них. Система, в которой число уравнений меньше числа неизвестных, имеет бесконечное множество решений. Придется показать пользователю знаки вопроса на этих линиях - они вроде бы исправны, но выяснить схему кроссировки возможным не представляется.

เมื่อ N = 3 เรามีทางเลือกเดียวเท่านั้น เมื่อวัดความต้านทานที่มีอยู่ทั้งหมด R 12, R 13, R 23 เราจะได้ระบบ:
ร 1 + ร 2 = ร 12
ร 1 + ร 3 = ร 13
ร 2 + ร 3 = ร 23
มันง่ายที่จะแสดงให้เห็นว่า:
ร 1 = 1/2 * (ร 12 + ร 13 - ร 23)
ร 2 = ร 12 - ร 1
ร 3 = ร 13 - ร 1

ด้วยข โอที่ค่า N สูงกว่า เราสามารถเขียนระบบสมการได้หลายวิธี โดยทำการวัดความต้านทานต่างๆ R xy เมื่อมองแวบแรก จะเลือกวิธีวัดความต้านทานใดก็ไม่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามปีศาจอยู่ในรายละเอียด โดยใช้ตัวอย่างของ N = 8 ฉันจะอธิบายว่าฉันหมายถึงอะไร ในการใช้งานอัลกอริธึมครั้งแรก ฉันทำการวัดดังนี้:
ร 1 + ร 2 = ร 12
ร 1 + ร 3 = ร 13
…
ร 1 + ร 8 = ร 18
ร 2 + ร 3 = ร 23
เมื่อบวกสมการสองสมการแรกและลบสมการสุดท้าย เราจะได้สิ่งเดียวกัน: 2R 1 = R 12 + R 13 - R 23 และเราพบความต้านทานอื่นๆ ทั้งหมดจากสมการ 1 - 7 โดยที่ R 1 เป็นที่รู้จักอยู่แล้ว

ปัญหาอยู่ที่ว่าด้วยการเชื่อมต่อข้ามบางประเภทค่าของ R 1 มีขนาดใหญ่ (15 kOhm ขึ้นไป) และข้อผิดพลาดในการวัดความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้น ผลปรากฎว่ามีการวัดความต้านทานเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ R 1 ที่มีค่าเล็กน้อย 1-2 kOhm โดยมีข้อผิดพลาด 70-80%! แน่นอนว่าเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องแม่นยำ เราควรเขียนระบบเพื่อให้มีสิ่งอื่นที่ไม่รู้จักซึ่งเล็กที่สุดมาแทนที่ R 1 ในการทำเช่นนี้ เราจะต้องดำเนินการวัดที่เป็นไปได้ทั้งหมด (เป็นการดีที่มีไม่มาก ในกรณีที่แย่ที่สุด 28) ที่จริงแล้ว เราได้เมทริกซ์ขนาด 8 x 8 ซึ่งมีความสมมาตรเกี่ยวกับเส้นทแยงมุมหลัก (เห็นได้ชัดว่า R xy = R yx) ให้เราเลือกค่าที่น้อยที่สุดจากผลลัพธ์ทั้งหมด ให้เป็น R ij = R i + R j ในบรรทัด i เราพบ R ik เช่น R ik > R ij แต่น้อยกว่าองค์ประกอบอื่นๆ ของเส้น เราได้รับ:
R ฉัน + R j = R ฉัน
R i + R k = R ik
Rj + Rk = Rjk
เราแก้และค้นหาค่าที่เล็กที่สุดในบรรดา R i, R j, R k (สมมุติว่ามันกลายเป็น R i) สิ่งที่ไม่ทราบที่เหลือ R x พบได้จาก R x = R ix - R i

ขั้นตอนที่ 4 การกำหนดจุดพัก (ถ้ามี)

ฮาร์ดแวร์ที่ชาญฉลาดและมีราคาแพงจะวัดระยะทางถึงจุดพักโดยใช้ TDR ยากแพงเจ๋ง ความสามารถของเรานั้นเรียบง่ายกว่ามากและไม่บ่อยนักที่เราต้องรู้ตำแหน่งของหน้าผาลงไปถึงเซนติเมตร - โดยปกติแล้วจะเข้าใจในรูปแบบของ "อยู่ข้างๆฉัน" "อีกด้านหนึ่ง" "ใน ตรงกลางที่เพิ่งเจาะผนัง” ก็เกินพอแล้ว ดังนั้น - การวัดความจุของสายเคเบิล

เราแปลงทุกบรรทัดของพอร์ต C ยกเว้นพอร์ตที่เชื่อมต่ออยู่ในคอร์ซึ่งมีการแตกหักเป็น Hi-Z เราใช้ +5V กับแกนหลักเพื่อชาร์จ มาวัดแรงดันไฟฟ้ากัน นี่จะเป็นค่าเริ่มต้น U 0 ของเรา แปลงทุกสายเป็น Hi-Z การคายประจุสายเคเบิลเริ่มต้นผ่านตัวต้านทาน R2.X ที่มีความต้านทาน 1 MOhm หลังจากรอ 1 ms เราจะวัดแรงดันไฟฟ้าบนสาย U นี้

เราต้องไม่ลืมว่าวงจรบนบอร์ด ขั้วต่อ ฯลฯ ก็มีความจุของตัวเองเช่นกัน ดังนั้นอุปกรณ์จึงต้องได้รับการปรับเทียบโดยใช้สายเคเบิลสองสามเส้นที่มีความยาวต่างกัน ฉันได้ 1,710 pF ที่ความยาวเป็นศูนย์และความจุของสายเคเบิลคือ 35 pF / m จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าถึงแม้ว่ามันจะอยู่ แต่ก็ไม่มาก 10 เปอร์เซ็นต์ สถานการณ์เช่น“ คุณพลาดการติดต่อที่ไหนในตู้เสื้อผ้าบน แผงแพทช์หรือในซ็อกเก็ต? แก้ไขได้ทันที