Михаил Адаменко - В помощь радиолюбителю. Выпуск 10

Предлагаемое устройство, без сомнения, принадлежит к самым простым конструкциям, поэтому его может собрать любой желающий. С помощью данного тестера буквально за несколько секунд можно определить полярность батареи и аккумулятора, а также сетевого источника питания, имеющего выходное напряжение от 3 В до 30 В. При этом нижний предел указанного диапазона определяется падением напряжения на соответствующих элементах: 2 х 0,6 В — на диодах и примерно 1,5–1,8 В — на соответствующем светодиоде. Верхний предел диапазона ограничен максимальным рабочим током светодиодов. При напряжении 30 В ток ограничивается сопротивлением резистора R1 и составляет менее 30 мА, что кратковременно допустимо для большинства имеющихся в продаже светодиодов.

Принципиальная схема тестера полярности приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема тестера полярности элементов питания

Проверяемый источник питания подключается к клеммам «+» и «-». Если полярность источника совпадает с обозначениями клемм, то ток будет протекать по цепи через диод D1, светодиод LD1, резистор R1 и диод D3. При этом свечение зеленого светодиода LD1 сигнализирует, что обозначения контактов устройства и полярность проверяемого источника совпадают. В том случае, если полярность источника не совпадает с обозначениями клемм, ток будет протекать по цепи через диод D4, светодиод LD2, резистор R1 и диод D2. При этом свечение красного светодиода LD2 сигнализирует об ошибочном подключении источника напряжения.

Детали тестера располагаются на плате размерами 26 х 16 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита. Схема печатной платы и расположение элементов на ней приведены на рис. 2.

Рис. 2. Печатная плата ( а) и расположение элементов ( б) тестера полярности элементов питания

Для подключения к устройству тестируемого источника можно воспользоваться контактными зажимами или измерительными щупами от обычного мультиметра. При этом для контакта «+» рекомендуется использовать щуп красного цвета, а для контакта «-» — щуп черного цвета.

После проверки правильности монтажа и практической работоспособности тестера печатную плату с расположенными на ней элементами можно разместить в любом подходящем корпусе.

На рис. 3 изображена принципиальная схема простого устройства, с помощью которого можно проверить состояние батареи или элемента питания посредством сравнения его напряжения без нагрузки и при подключении нагрузки.

Испытываемая батарея В хподключается к клеммам J1 и J2. Напряжение батареи измеряется любым цифровым мультиметром (ЦММ), который подключается к клеммам J3 и J4.

В состав устройства входят нагрузочные резисторы R1-R5, выбор одного из которых осуществляется с помощью переключателя S1. При проверке батареи в режиме нагрузки выбранный резистор к тестируемому элементу кратковременно подключается при нажатии кнопки S2.

Рис. 3. Принципиальная схема испытателя элементов питания

Резистор R1 используется в качестве нагрузки при проверке малогабаритных элементов питания, имеющих напряжение от 1,5 В до 3 В при рабочем токе до 2 мА. Резистор R2 исполняет роль нагрузки при тестировании пальчиковых батарей и аккумуляторов типов R6 и R16, имеющих напряжение 1,5 В при рабочем токе до 180 мА. В качестве нагрузки для батарей типа «Крона» и им аналогичных на напряжение 9 В при токе до около 13 мА применяется резистор R3. Резистор R4 используется в качестве нагрузки при проверке батарей, состоящих из нескольких пальчиковых элементов, имеющих напряжение от 6 В до 9 В при рабочем токе до 190 мА.

Нагрузкой для батарей напряжением от 9 В до 12 В емкостью 1 Ач при рабочем токе до 444 мА служит резистор R5.

Предлагаемое устройство представляет собой один из простейших приборов с цифровым дисплеем, предназначенный для измерения индуктивности в трех диапазонах: 4-199,9 мкГ; 40-1999 мкГ и 0,4-19,99 мГ. При этом погрешность измерений в диапазоне от 40 до 1500 составляет около 5 %, при значениях выше 1500 ошибка не превышает 10 %, а при значениях менее 40 измеренное значение не является достоверным.

Рис. 4. Принципиальная схема простого измерителя индуктивности

Проверяемая катушка, имеющая индуктивность Ц., подключается к клеммам J3 и J4. На эти клеммы с выхода мультивибратора, выполненного на микросхеме IO1 (4047), через резистор R5 подается периодическая последовательность прямоугольных импульсов. Если бы к исследуемой катушке через диод D2 не был подключен конденсатор С5, а импульсы, формируемые мультивибратором, имели идеальную прямоугольную форму, то при поступлении фронта положительного импульса на катушке формировался бы положительный иглообразный импульс. Этот импульс имел бы амплитуду, равную амплитуде входного импульса, а также сравнительно крутой фронт и экспоненциальный спад. Временная константа экспоненты определяется сопротивлением резистора, подключенного к исследуемой катушке, и индуктивностью самой катушки. Поскольку сопротивление резистора постоянно, то указанная константа и, соответственно, ширина импульса определяются индуктивностью катушки L x. На спаде импульса в катушке возникает ток индукции, при этом напряжение ограничивается диодом D1.

Если к исследуемой катушке через диод D2 подключен конденсатор С5, то форма импульсов будет сглажена, а конденсатор С5 будет периодически заряжаться и затем разряжаться через резистор R6. Среднее напряжение на конденсаторе С5 находится в определенной зависимости с шириной иглообразных импульсов и, таким образом, с индуктивностью измеряемой катушки. Частота импульсов, формируемых мультивибратором, и емкость конденсатора С5 выбраны таким образом, что в каждом из выбираемых диапазонов измерений напряжение на конденсаторе изменяется в пределах от 0 до 200 мВ.

Напряжение на конденсаторе С5 измеряется цифровым вольтметром с чувствительностью 200 мВ, который продается в виде готового модуля. На основании показаний вольтметра можно сделать вывод о величине индуктивности исследуемой катушки. Для того чтобы после отключения катушки напряжение на конденсаторе С5 не превысило допустимого уровня, его величина ограничивается диодом D3.