При виготовленні, налагодженні та ремонті різних електроприладів доводиться перевіряти наявність мережевого або стандартного випрямленої напруги в ланцюгах, цілісність електричних з’єднань і окремих деталей. Звичайно, можна користуватися в цих випадках авометром, але він часом незручний, та й часто доводиться відволікатися, щоб поглянути на показання стрілки індикатора. Краще користуватися запропонованим пробником.

Пробник дозволяє визначити наявність, характер (постійне або змінне) і полярність напруги, переконатися в тому, є чи ні обрив ланцюга, а також оцінити її опір, перевірити конденсатор ємністю від декількох тисяч пікофарад до сотень мікрофарад на обрив, коротке замикання, струм витоку, перевірити р-л переходи напівпровідникових приладів (діодів, транзисторів), проконтролювати стан вбудованої акумуляторної батареї.

До складу пробника (рис. 1) входять тактовий генератор, вхідний комутатор, два компаратора, два тональних (800 і 300 Гц) генератора, світлові і звуковий індикатори.

Тактовий генератор зібраний на елементах DD1.2 і DD1.3. Він виробляє прямокутні коливання за формою близькою до меандру (тривалість і паузи рівні), наступні з частотою близько 4 Гц. З виходів генератора і підключеного до нього інвертора на елементі DD1.4 протифазні сигнали надходять на вхідний комутатор і компаратори.

Вхідний комутатор складається з струмообмежувальних резисторів R5, R6, випрямного моста на діодах VD1, VD2t VD4, VD5, стабілітрон VD3 і електронних ключів на транзисторах VT1, VT3, включених по схемі із загальним колектором. Комутатор дозволяє при перевірці напружень використовувати їх для живлення власних мікросхем, а при перевірці з’єднувальних ланцюгів і переходів напівпровідникових приладів – подавати на них змінну або постійну напругу.

компараторами працюють елементи DD2.1, DD2.2. Каскади на елементах DD3.1 і DD3.2 – погоджують між компараторами і індикаторами.

Тональні генератори звукової індикації зібрані на елементах DD2.3, DD3.3 (800 Гц) і DD2.4, DD3.4 (300 Гц). Вони навантажені на пьезокерамический випромінювач BQ1. Каскади світлової індикації виконані на транзисторах VT4, VT5 (вони працюють у ключовому режимі) і світлодіодах HL1, HL2 відповідно червоного і зеленого кольору світіння. Яскравість світлодіодів визначається опором резистора R14.

Каскад на транзисторі VT2 використовується тільки при перевірці стану джерела живлення – акумуляторної батареї GB1, складеної з чотирьох акумуляторів Д-0, 03. Для підзарядки батареї в пробники встановлена ​​ланцюжок R11VD6, що обмежує зарядний струм до необхідного значення.

Рис. 1

Розглянемо режими роботи пробника, що встановлюються перемикачами SA1 і SA2.

При контролі напруги (SA2 – в положенні «U», SA1 – «U, R») вхідний сигнал через щупи Х1, ХЗ, роз’єм Х2 і струмообмежуючі резистори надходить на випрямний міст, емітери транзисторів VT1t VT3 і входи компараторів. Включається в дію параметричний стабілізатор на стабілітроні VD3 і фільтруючий конденсатор С1 – з них напруга надходить на мікросхеми пробника і транзистори комутатора. Запускається тактовий генератор. Починають по черзі відкриватися і закриватися транзистори VT1t VT3.

Одночасно із закриттям одного з них на відповідний компаратор подається сигнал дозволу роботи. Якщо вхідна напруга компаратора перевищує половину живлячої, компаратор спрацьовує і включає генератор звукової частоти і світлодіод «свого» каналу. Приміром, якщо на щупі Х1 щодо щупа Х2 плюсове напруга, лунає переривчастий звуковий сигнал частотою близько 300 Гц і спалахує світлодіод HL1, а якщо мінусове – частота сигналу буде близько 800 Гц і спалахне світлодіод HL2. При змінній напрузі в досліджуваній ланцюга поперемінно працюють обидва канали індикації.

Частота тактового генератора набагато нижче частоти напруги (50 Гц), тому при подачі на вхід пробника випрямленої, але не згладженого напруги, через його пульсації встигає спрацювати другого компаратора. В результаті звук буде як би модулюватися, що добре сприймається на слух. Через інерції очей спрацювання світлової індикації помітити не вдасться.

При контролі сполучної ланцюга та її опору (перемикач SA2 – в положенні «R», SA1 – «U, R») вся електроніка пробника живиться від батареї GB1. Її напруга поперемінно подається на щупи. Припустимо, що при поточному стані тактового генератора відкритий транзистор VT1, а закритий VT3. На щупі Х1 виявляється плюсове напруга, а на Х2 – мінусове. В цьому випадку заборонена робота ком паратору DD2.2 (і його каналу індикації) і дозволена DD2.1.

Якщо досліджувана ланцюг розімкнути або її опір велике (більше 24 кОм), падіння напруги на резисторі R7 менше напруги спрацювання компаратора DD2.1, індикація відсутня.

Зі зменшенням опору ланцюга зростає напруга на резисторі R7. Як тільки воно перевищить половину напруги живлення, компаратор спрацює, включаться звукова індикація частотою 800 Гц і світлодіод HL2.

Зі зміною стану тактового генератора змінюються відповідно і функції компараторів. При цьому в разі перевірки ланцюгів опором менше 24 кОм працюватимуть поперемінно обидва канали індикації.

У цьому ж режимі перевіряють pn переходи напівпровідникових приладів. При обриві (перегорянні) переходу індикація відсутня, при пробої працюють обидва канали індикації. Якщо перехід справний, можна відразу визначити «полярність» його підключення до щупам пробника. Звуковий сигнал частотою 800 Гц і запалювання зеленого світлодіода (HL2) означають підключення щупа Х1 до р-області (скажімо, до аноду діода), частота звуку 300 Гц і запалювання червоного світлодіода (HL1) свідчать про з’єднання цього щупа з n-областю (катодом діода).

Для перевірки конденсаторів перемикачі встановлюють у положення «R». В цьому випадку робота тактового генератора припиняється, оскільки на виході елемента DD1.1 встановлюється низький логічний рівень (Логічний 0). Такий же рівень встановиться на базі транзистора VT1, і він закриється. Транзистор VT3 виявиться відкритим, тому на щупі ХЗ буде плюсове напругу.

Попередньо розряджений конденсатор підключають до щупам пробника. Починається зарядка конденсатора, на резисторі R2 з’являється плюсове напругу, яка призводить до спрацьовування компаратора DD2.2. Включається індикація (запалюється світлодіод HL1 і звучить сигнал частотою 300 Гц), яка через деякий час вимикається. Компаратор напруги спрацьовує на лінійній ділянці зарядки конденсатора, тому можна оцінити ємність конденсатора за тривалістю роботи індикатора – вона прямо пропорційна ємності.

У цьому ж режимі оцінюють струм витоку конденсатора. Спочатку конденсатор заряджають від щупів пробника, потім від’єднують і, почекавши 10 … 15 с, знову приєднують до щупам. За тривалістю роботи індикації оцінюють, яку частину заряду конденсатор встиг втратити.

Щоб перевірити стан батареї GB1, перемикач SA1 встановлюють у положення «КП» (контроль харчування), a SA2 – в положення «R». Генератор стабільного струму на елементах VT2, R3 і резистор R4 утворюють мікромощний стабілізатор опорного напруги, до виходу якого підключений висновок 12 елементу DD1.1. При зниженні напруги батареї нижче 4В відбувається перемикання виходу цього елемента в стан логічного 0 і блокування роботи тактового генератора.

Рис. 2

Коли в цьому режимі при замиканні щупів працюють обидва канали індикації, можна користуватися пробником. Якщо ж безперервно звучить сигнал частотою 300 Гц і горить світлодіод HL1 – потрібно підзарядка батареї. Тоді перемикач SA2 встановлюють у положення «3» (зарядка), а на щупи подають змінну напругу 110 … 220 В. Тривалість повної зарядки батареї – 14 ч. Канали індикації при цьому блокуються подачею сигналу високого рівня на входи елементів DD3.1 і DD3.2.

Окремий вимикач живлення в пробники відсутній – його функцію виконує перемикач SA2, який в режимі зберігання слід встановлювати в положення «U» (споживаний від батареї ток нікчемний – Його навіть не вдалося зафіксувати). У режим стані при установці перемикача SA1 в положення «R», «КП», «U, R» споживаний пробником ток склав відповідно 75, 130,300 мкА. З включенням індикації струм зростає до 5 мА.

Припустимо, батарея повністю розрядилася або взагалі відсутня. В цьому випадку пробником контролюють напругу, користуючись тільки звуковий індикацією.

Всі транзистори, крім польового, можна використовувати серій КТ315, КТ3102 з будь-яким буквеним індексом або інші малопотужні кремнієві. При використанні зазначеного на схемі або іншого польового транзистора підбирають резистор R3 такого опору, при якому зниження напруги батареї до 4 В призводить до появи на виході елемента DD1.1 логічного 0. Замість мікросхем серії К561 допустимо використовувати аналогічні мікросхеми серій 564, КР1561. Стабілітрон VD3 може бути з іншим напругою стабілізації,

, але не перевищує максимального напруження використовуваних мікросхем, транзисторів, конденсаторів при максимально допустимому струмі стабілізації не нижче 20 мА.

Конструктивно пробник виконаний в корпусі з ізоляційного матеріалу розмірами 135x44x19 мм. Щуп Х1 закріплений жорстко, а ХЗ з’єднують багатожильним гнучким проводом в ізоляції з гніздом Х2 на корпусі. Перемикачі укріплені на корпусі так, щоб їх ручки можна було переміщати великим пальцем правої руки, не випускаючи пробника і другого щупа з рук.

Інші деталі змонтовані на друкованій платі (рис. 2) з двостороннього фольгованого склотекстоліти.

Припустимо, звичайно, інше конструктивне рішення і монтаж пробника. Єдині умови – надійно ізолювати всі ланцюги, оскільки вони знаходяться під напругою мережі, і відокремити резистори R5, R6, на яких при зарядці батареї може виділятися потужність до 1,5 Вт

При налагодженні пробника в першу чергу, як було сказано вище, підбирають резистор R3. Підбором ж резистора R11 встановлюють струм зарядки батареї рівним 3 мА.

Періодично потрібно оглядати акумулятори батареї, очищати їх поверхню від з’являється нальоту.

Журнал «Радіо», 1998, № 4, с.52

Джерело: Вимірювальні пробники. Сост. А. А. Халоян. – М.: ИП РадіоСофт, ЗАТ «Журнал« Радіо », 2003. – 244 с: ил. – (Радіобібліотечка. Вип. 20)