Универсальный пробник-индикатор

При ремонте и монтаже электропроводки нередко возникает необходимость измерить напряжение сети, определить фазные и нулевые провода, "прозвонить" цепи на отсутствие обрывов или коротких замыканий. Индикатор — указатель фазы не всегда окажется под рукой, а использование авометра для этих целей неудобно из-за необходимости переключать режимы его работы.

 

 

Вариант 1

Выход из положения — построить предлагаемый прибор (см. рисунок 1), состоящий из светодиодной шкалы напряжений, узла контроля проводимости электрических цепей ("прозвонки"), индикатора переменного напряжения и указателя фазного провода.

Светодиодная шкала выполнена на светодиодах HL1—HL5 и резисторах R2— R6, шунтирующих светодиоды, иимеет пять градаций стандартных напряжений. Работа шкалы основана на зажигании определенного светодиода при падении напряжения на шунтирующем его резисторе около 1,7В. Цепь VD3HL7 служит для индикации переменного напряжения на щупах пробника, а также обратной, посравнению с указанной на схеме, полярности постоянного напряжения на них.

Узел контроля проводимости состоит из накопительного конденсатора С1 сравнительно большой емкости, цепи VD1VD2 зарядки его и цепи индикации R7HL6. При подключении щупов к источнику постоянного напряжения на несколько секунд конденсатор заряжается через диод VD2 от напряжения, падающего на стабилитроне VD1.Пробник готов к "прозвонке" цепей.

Если щупами коснуться исправной цепи, ток разрядки конденсатора потечет через нее, резистор R1, светодиод HL6 и резистор R7. Светодиод зажжется. По мере разрядки конденсатора яркость светодиода будет падать. От одной зарядки конденсатора удается сделать 8—12 проверок. Указатель фазного провода собран по схеме релаксационного генератора.   Коснувшись пальцем сенсора Е1, подключаютлюбой из щупов к фазному проводу. Выпрямленное диодами VD4, VD5 напряжение заряжает конденсатор С2. Когда напряжение на нем достигнет определенного значения, вспыхнет неоновая лампа HL8. Конденсатор разряжается через нее, процесс повторяется.

Светодиоды — указанные на схеме или их зарубежные аналоги, например, L-63IT. Желательно, чтобы они были близкими по параметрам, a HL6 — с максимальной световой отдачей при малом токе. Вместо указанного на схеме стабилитрон может быть КС156Алибо Д814Б. Конденсатор С1 К50-35 или его зарубежный аналог (скажем,производства фирмы Jamicon). Резисторы R2—R9 — МЛТ соответствующеймощности, R1 — ПЭВ, С5-37 мощностью не менее 8 Вт (в крайнем случае можно установить шесть последовательно включенных резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1,3 кОм). Устройство смонтировано в двух корпусах из диэлектрического материала в форме одинаковых по размерам щупов. В одном щупе размещен резистор R1, в другом — остальная часть устройства.Щупы имеют заостренные наконечники диаметром 3 и длиной 20 мм. Щупы соединены между собой гибким проводом в двойной изоляции, рассчитаннойна напряжение не менее 380 В. Если все детали исправны и смонтированыправильно, пробником можно пользоваться сразу. Правда, возможно,придется подобрать резистор R7, чтобы добиться четкого горения светодиода HL6 (при подключении между щупами резистора сопротивлением 300...400 Ом). Но значительно уменьшать его сопротивление не следует,поскольку это вызовет быстрый разряд накопительного конденсатора. Ачтобы добиться отчетливо различимых вспышек неоновой лампы, достаточноподобрать резистор R8.

 

Вариант 2

 

Устройство представляет собой усилитель постоянного тока натранзисторах VT1, VT2 (см. принципиальную схему рис.1). Резисторы R1,R3 ограничивают базовые токи триодов. Конденсатор С1 создает цепьотрицательной обратной связи по переменному току, исключающую ложнуюиндикацию от внешних наводок. Резистор R4 в цепи базы VT2 служит дляустановки необходимого предела измерений сопротивлений, R2 ограничиваетток при работе пробника в цепях переменного и постоянного токов. ДиодVD1 выпрямляет переменный ток.

 

   В исходном состоянии транзисторызакрыты, и светодиод HL1 не светится, но если щупы прибора соединитьвместе или подключить их к исправной электрической цепи сопротивлениемне более 500 кОм, то светодиод зажигается. Яркость его свечения зависитот сопротивления проверяемой цепи - чем оно больше, тем меньше яркость.

 

   При подключении пробника к цепи переменного тока положительныеполуволны открывают транзисторы, и светодиод загорается. Если женапряжение постоянное, светодиод зажжется, когда на щупе Х2 будет"плюс" источника.

В приборе можно применить кремниевые транзисторы серийКТ312, КТ315 с любым буквенным индексом, со значением П21э от 20 до 50.Можно также использовать транзисторы p-n-p проводимости, поменявполярность включения диодов и источника питания. Диод VD1 лучшеустановить кремниевый марки КД503А или подобный. Светодиод типа АЛ102,АЛ307 с напряжением зажигания 2-2,6 В. Резисторы МЛТ-0,125, МЛТ-0,25,МЛТ-0,5. Конденсатор - К10-7В, К73 или любой другой малогабаритный.Питается прибор от двух элементов А332. Можно использовать и другиеисточники, но от них зависят габариты пробника.

 

   Настройкуприбора лучше производить на временной монтажной плате, исключив изсхемы резистор R4. К щупам подсоедините резистор сопротивлением около500 кОм для установки верхнего предела измерения сопротивлении, приэтом светодиод должен загореться. Если этого не произойдет, транзисторынужно поменять на другие, с большим коэффициентом h21э.

 

   После загорания светодиода подбором величины R4 добейтесь минимальногосвечения на выбранном пределе. При необходимости в прибор можно ввестии другие пределы измерения сопротивлений, меняя их с помощью переключателя. Щуп Х2 закрепляют на корпусе, а X1 соединяют с прибором многожильным монтажным проводом сечением 0,8 мм
 

. Последний можно выполнить из цангового карандаша или использовать готовый от авометра.

 

   Теперьо работе с прибором. Исправность диодов и транзисторов проверяютметодом сравнения сопротивлений p-n переходов. Отсутствие свеченияуказывает на обрыв перехода, а если оно постоянно, переход пробит. Приподключении к пробнику исправного конденсатора светодиод вспыхивает изатем гаснет. В противном случае, когда конденсатор пробит или же имеетбольшую утечку, светодиод горит постоянно. Таким образом можнопроверять конденсаторы с номиналами от 4700 пФ и выше, причемдлительность вспышек зависит от измеряемой емкости - чем она больше,тем дольше горит светодиод.

 

   При проверке электрических цепейсветодиод будет гореть только в случаях, когда они имеют сопротивлениеменее 500 кОм. При превышении этого значения светодиод гореть не будет.

 

   Наличие переменного напряжения определяют по свечениюсветодиода. При постоянном напряжении светодиод горит только в случае,когда на щупе Х2 находится "плюс" источника напряжения.

 

   Фазныйпровод определяется следующим образом: щуп XI берут в руку, а щупом Х2касаются провода, и если светодиод горит, значит, это и есть фазныйпровод сети. В отличие от индикатора на "неонке" здесь не происходитложных срабатываний от внешних наводок.

 

   Выполнить фазировкутакже не представляет большого труда. Если при касании пробникомпроводов с током светодиод светится, значит, щупы находятся на разныхфазах сети, а при отсутствии свечения - на одной и той же.

 

   Сопротивлениеизоляции электроприборов проверяют таким образом. Одним щупом касаютсяпровода, а другим корпуса электроприбора. Если при этом светодиодгорит, то сопротивление изоляции, ниже нормы. Отсутствие свеченияуказывает на исправность прибора.

 

   С помощью пробника можнообнаруживать неисправности и в электронных устройствах, поскольку,совмещая функции трех различных приборов, он служит простейшимтестером

 

Вариант 3

Универсальный пробник незаменим при ремонте и конструированииразличной радиоаппаратуры, он существенно облегчает поискнеисправностей. С помощью пробника можно проверить электрическую цепь иотдельно ее элементы (диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы),удостовериться в наличии постоянного и переменного напряжения от 1 до400 В, определить фазный и нулевой провода сети, проверить на обрыв изамыкание обмотки трансформаторов, дросселей, реле, магнитныхпускателей, электродвигателей и других катушек индуктивности. Крометого, пробник позволяет проверить прохождение сигнала в трактах НЧ, ПЧ,ВЧ радиоприемников, телевизоров, усилителей и т.п. Пробник экономичен иработает от двух элементов напряжением 1,5 В.

Рис.3. Схема универсального пробника

Прибор выполнен на девяти транзисторах и состоит из измерительногогенератора на транзисторах VT1, VT2, рабочая частота которогоопределяется параметрами конденсатора C1 и проверяемой катушкойиндуктивности. Переменным резистором R1 устанавливают глубинуположительной обратной связи, обеспечивающей надежную работу генератора[1].

Транзистор VT3, работающий в диодном режиме, создает необходимыйсдвиг уровня напряжения между эмиттером транзистора VT2 и базой VT5. Натранзисторах VT5, VT6 собран генератор импульсов, который совместно сусилителем мощности на транзисторе VT7 обеспечивает работу светодиодаHL1 в одном из трех режимов: отсутствия свечения, мигания инепрерывного свечения. Режим работы генератора импульсов определяетсянапряжением смещения на базе транзистора VT5.

На транзисторе VT4 выполнен усилитель постоянного тока [2, 3], спомощью которого проверяют сопротивление и наличие напряжения. Схема натранзисторах VT8, VT9 представляет собой триггерный мультивибратор срабочей частотой около 1 кГц. Сигнал содержит множество гармоник,поэтому им можно проверять не только каскады НЧ, но и ПЧ, ВЧ [4].

Кроме указанных на схеме транзисторы VT1, VT2, VT4, VT7 могут бытьтипов КТ312, КТ315, КТ358, КТ3102. Транзисторы КТ3107В можно заменитьлюбыми из КТ361, КТ3107, КТ502. Транзистор VT3 должен быть из серииКТ315. Переменный резистор R1 желательно применить с логарифмическойхарактеристикой “Б” или “В”. Наиболее пологий участок характеристикидолжен проявляться при правом по схеме положении движка. Источникпитания – два гальванических элемента типоразмера АА напряжением 1,5 В.

Схему собирают на монтажной плате из фольгированногостеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размерами 100х25 мм. Если нетфольгированного стеклотекстолита, то монтаж можно выполнить на обычноми сделать соединения тонким луженым проводом. Плату и батарейкиразмещают в пластмассовом или стеклотекстолитовом корпусе подходящихразмеров. На верхнюю крышку устанавливают переменный резистор R1,переключатели SA1–SA3 и светодиод HL1.

Правильно собранный из исправных деталей пробник начинает работатьсразу после подачи напряжения питания. Если в крайнем правом положениидвижка резистора R1 и при разомкнутых щупах X1, X2 светодиод светится,то нужно подобрать резистор R4 (увеличить его сопротивление), чтобысветодиод погас.

При проверке напряжения, сопротивления до 500 кОм, исправноститранзисторов, диодов, конденсаторов емкостью 5 нФ…10 мкФ и определениифазного провода переключатель SA1 устанавливают в положение “Пробник”,а SA2 – в положение “1”. Наличие переменного напряжения определяют посвечению светодиода. При постоянном напряжении 1…400 В светодиодсветится только в том случае, когда на щупе X1 присутствует “плюс”источника напряжения. Исправность диодов и транзисторов проверяютметодом сравнения сопротивлений p7n7переходов. Отсутствие свечениясветодиода указывает на обрыв перехода. Если оно постоянно, то переходпробит. При подключении к пробнику исправного конденсатора светодиодвспыхивает, а затем гаснет. Если конденсатор пробит или имеет большуюутечку, светодиод светит постоянно. Причем длительность вспышек зависитот измеряемой емкости: чем она больше, тем дольше светится светодиод, инаоборот. Фазный провод определяют так: щуп X2 берут в руку, а щупом X1касаются провода. Если светодиод светится, значит, это и есть фазныйпровод сети [2].

При проверке катушек индуктивности 200 мкГн…2 Гн и конденсаторовемкостью 10…2000 мкФ переключатель SA1 устанавливают в положение“Пробник”, а SA2 – в положение “2”. При подключении исправной катушкииндуктивности и установки движка R1 в определенное положение светодиодмигает. Если в проверяемой обмотке есть короткое замыкание витков, тосветодиод светится; если в обмотке есть обрыв, то светодиод несветится. Проверка конденсаторов емкостью 10…2000 мкФ аналогичнавышеописанной проверке [1].

При использовании пробника в качестве генератора сигналовпереключатель SA1 устанавливают в положение “Генератор”. Щуп X2подключают к “массе” проверяемого устройства, а щуп X1 – ксоответствующей точке схемы. Если последовательно со щупом X1подключить наушник, например, ТМ72А, то можно осуществить звуковую“прозвонку” электрических цепей.

Следует отметить, что в случае проверки обмоток трансформаторов сбольшим коэффициентом трансформации пробник следует подключать кобмотке с наибольшим числом витков.

Вариант 4

Универсальный пробник для проверки сопротивления и напряжения, этот прибор скорее для простой прозвонки кабелей со звуком, а что касается неоновой лампы, то она предназначена для проверки переменного напряжения до 400 вольт.

Литература

Паздников И. Пробник для проверки катушек индуктивности//Радио. – 1990. – №7. – С.68–69.
Тимошенко А.В. Пробник сельского электрика//Радіоаматор. – 2001. – №6. – С.21.
Резков В.Н. Пробник–2 сельского электрика//Радіоаматор. – 2002. – №1. – С.20.
Тимошенко А.В. Пробник прохождения сигнала//Радіоаматор. – 2000. – №11. – С.21.