Простой пробник для проверки целостности цепи на конденсаторах

В материале описан простейший пробник для проверки целостности цепи в котором источником питания является батарея электролитических конденсаторов. Подобное простое устройство может служить первым самостоятельно изготовленным прибором начинающего любителя электроники, т.к. в принципах его работы разобраться совсем не сложно любому жеребенку школьнику.




Прозвонка электрических цепей является стандартной функцией практически любого мультиметра. Можно предположить, что она принадлежит к тем функциям которые используются наиболее часто. А это значит, что может быть рационально, изготовить для нее отдельное несложное устройство, которое должно быть максимально дешевым и простым, т.е. таким которое будет не жалко потерять или сломать. Еще желательно чтобы это устройство, не включало ни каких компонентов требующих регулярной замены. В общем, смысл этого пробника в том, что он экономил ресурс более сложного комбинированного прибора, т.к. в современных недорогих мультиметрах постоянные переключения пределов определенно не полезны для переключателя рода работ, а починить этот переключатель часто бывает проблематично.

Чаще всего, для пробника целостности цепи хватит соединительных проводов, пары гальванических элементов в колодке, светодиода и резистора подходящего сопротивления. Но любой химический источник тока со временем деградируют, причем это происходит даже если он не используются. Наверное каждому знакома досада от протекших элементов питания в фонарике, приготовленном на случай отключения света. Это значит, что если подобный пробник используется, например, в редко посещаемом гараже или дачном домике, то может оказаться, что в нужный момент элементы питания будут испорчены, а замену в шаговой доступности будет не найти.

Электрическая принципиальная схема устройства представлена ниже



Батарея конденсаторов C1-C4 собрана из электролитических конденсаторов типа К50-29 емкостью 4700 мкФ, рассчитанных на напряжение 6,3 В. Батарея заряжается через диод VD1 типа Д220. Заряжать устройство следует подключив его щупы с соблюдением полярности к источнику переменного или постоянного тока, напряжением 4-5 В. При замыкании щупов конденсаторы разряжаются через цепь содержащую диод VD2 типа Д220, светодиод HL1 красного свечения, типа GNL-5013HT и резистор R1 типа МЛТ-0,25 сопротивлением 560 Ом. Светодиод HL1 своим свечением свидетельствует о наличии электрического контакта между щупами. Пробник максимально нетребователен к типам применяемых радиокомпонентов, в целом указанные типы компонентов даны лишь ориентировочно для случая, когда основным источником компонентов является свалка утилизированная электронная техника, что особенно важно для первого устройства начинающего радиолюбителя. В устройстве можно использовать любые электролитические конденсаторы большой емкости, изменение емкости и увеличение ESR на пригодность сильного влияния не оказывают. Главное, чтобы в конденсаторе не было обрыва или короткого замыкания. Автор использовал в устройстве конденсаторы возрастом более 30 лет. Заменив конденсаторы, предложенные автором, на компоненты с более высоким рабочим напряжением можно в некоторых пределах увеличить напряжение которым можно заряжать пробник. Вместо диодов Д220 можно применить любые маломощные выпрямительные диоды, рассчитанные на тоже напряжение, что и батарея конденсаторов. Резистор R1 следует подбирать так, что бы он ограничивал ток, протекающий через светодиод HL1, не выше допустимого для HL1 значение, даже при полностью заряженной батарее конденсаторов. Светодиод HL1 можно заменить на любой маломощный сигнальный светодиод видимого спектра.
Диоды VD1, VD2 и резистор R1 размещены на миниатюрной плате выполненной псевдопечатным монтажом из фольгированного стеклотекстолита



Щуп X1 представляет собой отрезок медного лакированный провода диаметром 1 мм и длиной 100 мм, припаянный непосредственно к плате. Конец щупа заточен и облужен. Щуп X2 представляет собой изолированный медный гибкий провод, длиной 200-300 мм с зажимом типа «крокодил» на конце.



Устройство собрано в корпусе, представляющем пенал, изготовленный из кабельного короба с сечением 25 х 15 мм. Так как диаметр использованных конденсаторов около 17 мм, то они немного выступали за габариты короба. Поэтому крышка короба не использовалась (кого я обманываю мне достался б/у короб без крышки, помойка мой титульный спонсор :) ), две части короба длиной 270 мм были стянуты винтами М3 х 25 с гайками и плоскими шайбами, под гайки были подложены пружинные шайбы для защиты от самооткручивания. Торцы корпуса были закрыты заглушками, вырезанными из того же самого короба, из за малого размера заглушки закреплены клеем [1-2].
В принципе, благодаря простоте устройства можно вместо платы использовать навесной монтаж компонентов.



Светодиод закреплен отдельно на крышке при помощи маленькой пластины из органического стекла в которой просверлено отверстие диаметром 5 мм. В это отверстие светодиод должен входить с усилием. Габариты крепежной пластины подбираются по месту, главное, что бы она не мешала размещению других компонентов.

Отсутствие расходуемых компонентов делает устройство практически вечным (ну настолько насколько можно говорить о «вечности» электролитических конденсаторов) и не зависящем от доступа к запасным гальваническим элементам. Разумеется автор не призывает ни кого переходить с современных приборов на подобную самоделку, скорее этот пробник может быть резервным прибором, который можно использовать для проверки и ремонта электрических схем, когда ни какие другие приборы недоступны.

Источники
1) Автономный индикатор радиоактивности без батареек. — URL: habr.com/ru/articles/752844/
2) Индикатор радиоактивности без батареек. — URL: tabun.everypony.ru/blog/electro/212349.html

10 комментариев

Любопытное устройство, которое может пригодиться в кустарных условиях! 47 Полуляхов из 250
Nikxy
+3
И насколько измерений хватает запаса? Что-то сомнительно мне что больше десятка в самом лучшем случае.

200 полуляхов из 250
Opaline_Arcana
0
Так и есть, 10-20 измерений от одной зарядки.
denev
0
Помой Твайку, пыльная...
dementra369
+4
Зато Спайк как блестит)
vlad2005vlad
0
Это книжная пыль :)
denev
+2
По моим расчетам, работать при указанных элементах будет это 36 секунд, что как раз подходит под «10-20 измерений». Ну такооое...
Я бы эту схему немного проапгрейдил.
1. Блок конденсаторов меняем на ионистор 0.33 Ф 5.5 В. Это и компактней, и дешевле, а емкость больше на порядок.
2. Диоды меняем на Шоттки (типа 1N5819), таким образом снижаем падение напряжения на них вдвое.
3. Последовательно с VD1 ставим токоограничительный резистор 5.1 Ом 2 Вт.
Итого время работы 957 секунд, что уже гораздо бодрее.
Zuviel
+2
В целом вы правы. Но у меня была цель сделать устройство из максимально простых и доступных компонентов, а применение более новой элементной базы все равно не позволить использовать устройство отдельно от другого источника электричества. Потом нельзя сказать, что ионистор 0.33 Ф х 5.5 В, www.chipdip.ru/product/dcs5r5334v-0.33 стоит принципиально дороже, чем четыре конденсатора 4700 мкФ х 6.3 В www.chipdip.ru/product0/9000565785 Компактности схеме это конечно добавит, жаль в старой техники ионистор встретить достаточно сложно.
denev Изменён автором
0
ионистор 0.33 Ф 5.5 В
Если задача — собрать из деталей с радиопомойки (как я понимаю), то ионистор ты там будешь искать ооооооооооооооочень долго =) (ну, если на помойке нет плат от телефонов/планшетов: там ионисторы бывают, правда сейчас уже тоже редко).
makise_homura Изменён автором
0
ни каких компонентов требующих регулярной замены
К50-29
на этом моменте я хохотнул =)

Хотя, конечно, да, это не те самые К50-35, которые дохнут не то, что пачками, а чуть ли не штабелями… да и бахнувший конденсатор на 6,3 В в схеме на 5 В (и нет, полярность там была правильная) мне тоже вспоминается. С тех пор я даже импортные конденсаторы ставлю с минимум полуторакратным запасом по напряжению — а то броски они везде могут быть (да и может попасться палёный китай, у которого пробивное напряжение будет ниже номинала).

С другой стороны, тут всё же использование лайтовое — это не в тесном блоке питания рядом с жарящим как не в себя радиатором силовых полевиков, где электролит в кондёрах сохнет за год. Тут может и советские кондёры подойдут (собственно, хочется поржать и сказать, что это — единственное место, куда они сейчас подойдут =) Но я всё же поставил бы не на 6,3 вольта, а хотя бы на 10 или 16. И стабилитрон для защиты от перенапряжения, и диод — от переполюсовки. Лучше коротнуть источник, чем получить куском алюминия в глаз из-за случайной ошибки, когда не посмотрел, куда тыкаешь прибор для зарядки.

О, и кстати. Почему процесс проверки цепи называется «прозвонкой»? Потому что оптический канал приёма информации у человека в этот момент, как правило, занят тем, чтобы максимально точно подлезть щупами в нужное место. Поэтому приборы с пищалкой очень сильно выигрывают у приборов со светодиодами. А пьезопищалку достаточно легко найти во всяких сломанных будильниках или ещё чем-то (да что я, в самом деле, я же в 2024, а не в 1985, можно на алишке заказать за 80 рублей пучок (10 штук)). Емнип, там вольт 5 хватит с запасом, плюс у пищалок достаточно большой запас по напряжению (типа работают без проблем в диапазоне от 2 до 20), и токоограничивающий резистор им вообще не нужен.
makise_homura Изменён автором
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
Скрыто Показать