Проверка работоспособности радиоэлементов с помощью контрольно–измерительных приборов
Источник: https://infopedia.su/15x5b6d.html
Проверка радиодеталей — часть 1
В сегодняшней статье я бы хотел немного затронуть тему электроники и рассказать о радиоэлектронных компонентах, а точнее о методике их проверки.
С электроникой профессиональным электрикам да и любителям приходится сталкиваться время от времени, поэтому базовые знания об электронных компонентах не помешают всем, кто занимается электрикой в той или иной степени. Так как радиокомпонентов на данный момент множество, обо всех конечно я рассказать не смогу, а затрону только наиболее часто встречающиеся. Итак поехали.
Резисторы
Пожалуй наиболее простая и часто встречающаяся радиодеталь — это резистор. Сгоревший резистор легко определить по почерневшему, обуглившемуся корпусу. Если же резистор на вид выглядит нормально, то придется воспользоваться мультиметром.
Для проверки мультиметр выставляем в режим омметра. Так как резистор не имеет полярности, какой щуп к какому выводу подключать не имеет значения, важно только во время проверки не касаться руками токоведущих частей щупов и выводов резистора.
Полученный результат сравниваем с номиналом резистора, указанным на корпусе либо в виде разноцветных полос, либо в виде числового значения. Расшифровку цветового обозначения резисторов можно посмотреть в интернете или скачать программу. Стоит отметить что отклонение от номинального сопротивления на на ± 5% считается вполне допустимым.
Для проверки переменного резистора (потенциометра) замеряем сопротивление между его крайними выводами, которое должно быть равно его номинальному значению с учетом допуска и погрешности измерения, а также измерим сопротивление между каждым из крайних выводов и средним выводом. Сопротивление при вращении ручки потенциометра из одного крайнего положения в другое должно плавно, без скачков изменяться от нуля до номинального значения.
Конденсаторы
Наряду с резисторами конденсаторы являются самыми распространенными радиодеталями. На любой электронной плате можно встретить различные типы конденсаторов — керамические, пленочные, электролитические и т.д.
Среди них особняком стоят электролитические конденсаторы — именно они наиболее часто подвержены выходу из строя.
Наверное классическая неисправность, с которой сталкивались все, кто занимался ремонтом техники — вздутие конденсатора вследствии перегрева, приводящего к увеличению давления внутри его корпуса из-за испарения электролита.
Помимо электролитов, нередко такое же можно наблюдать и у полимерных конденсаторов.
Среди основных неисправностей конденсаторов можно выделить три:
- пробой диэлектрика, возникающий при превышении допустимого рабочего напряжения.
- обрыв, при котором конденсатор представляет собой два изолированных проводника, не имеющих между собой никакой емкости.
- повышенная утечка, которая характеризуется изменением сопротивления диэлектрика между обкладками. При этом емкость конденсатора заметно уменьшается.
Проверить электролитический конденсатор можно с помощью мультиметра в режиме омметра. Прикоснувшись щупами прибора к выводам конденсатора можно наблюдать, как значение на дисплее будет плавно увеличиваться, пока не достигнет максимального значения. В случае обрыва мультиметр с самого начала будет показывать «1». Если на дисплее отображается «0», значит в конденсаторе произошло КЗ.
В случае неполярного конденсатора выставляем на мультиметре диапазон измерений на Мом, если значение проверяемого конденсатора меньше 2 Мом, то скорее всего он неисправен.
Но такой проверки недостаточно, необходимо убедиться в том, что конденсатор не потерял свою емкость. А для этого необходим либо мультиметр с такой функцией , либо LC-метр. LC-метр есть конечно далеко не у каждого, а вот большинство мультиметров среднего ценового диапазона измерять емкость умеют.
Проверяется емкость в режиме, обозначенным на мультиметре как «Сх». Вставляем конденсатор в специальное гнездо для проверки и выставляем значение прибора на необходимый предел.
Здесь надо ориентироваться на номинальную емкость, указанную на корпусе конденсатора. Например если номинал конденсатора 10 микрофарад, то выставляем на приборе ближайшее большее значение 20 мкф.
При проверке стоит помнить, что разброс значений у различных конденсаторов может быть весьма приличный, поэтому измеренное значение может отличаться от номинального.
Нельзя также не упомянуть о таком параметре конденсатора как ESR (Equivalent Series Resistance) или по русски эквивалентное последовательное сопротивление.
Этот параметр представляет из себя сопротивление выводов и обкладок и влияет на работу электролитических конденсаторов в высокочастотных схемах. Подробно на этом параметре я останавливаться не буду, кому интересно может прочитать об этом в интернете.
Скажу только что для измерения необходим специальный ESR тестер, мультиметром проверить ESR не получится.
Диоды
Еще одна повсеместно встречающаяся в радиотехнике деталь это диод и его различные разновидности — диодные мосты, стабилитроны, варикапы и т.д.
Выпрямительные диоды легко можно проверить мультиметром в режиме проверки диодов.
К аноду присоединяем плюсовой щуп, к катоду — минусовой. Диод откроется и через него потечет электрический ток, на дисплее будет отображаться некоторое значение. Если же поменять местами щупы и на анод подать минус, а на катод плюс, то ток через диод не потечет и на дисплее тестера будет «1».
Если при проверке прибор показывает падение напряжения в обе стороны — это означает пробой диода, при обрыве диод не будет пропускать ток ни в прямом, ни в обратном направлении, а на дисплее будет отображаться «1».
Стабилитрон, или по другому диод Зенера, представляет собой практически тот же диод, хотя и выполняет в схеме совершенно другие функции.
Проверить его можно также же как и обычный диод, в одну сторону стабилитрон будет проводит ток, в другую стабилитрон будет закрыт.
Диодный мост чаще всего встречается на электронных платах в виде единой сборки, состоящей из четырех диодов, соединенных между собой по схеме мостового выпрямителя.
Диагностика моста также ничем принципиально не отличается от проверки обычного диода, главное не запутаться с выводами. Проверяем поочередно между собой выводы, обозначенные на рисунке ниже как 1-2, 2-3, 1-4, 4-3. В любом из этих сочетаний мультиметр должен показать значение падения напряжения на переходе диода. Соответственно в обратном направлении везде должна быть «1».
Варисторы
Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Основное его назначение в схеме — это защита от кратковременных скачков напряжения. Кстати варисторы являются основным элементом таких устройств как ограничители перенапряжений.
Проверить на исправность варистор можно мультиметром. Переключаем прибор в режим измерения сопротивления и выставляем максимальное значение в мегаомах.
Прикасаясь щупами к выводам исправного варистора на дисплее должно отображаться значение в десятки МОм. В противном случае варистор можно считать неисправным.
Измерение необходимо проводить в обе стороны, поменяв местами щупы прибора. В обоих положениях измеренное значение должно быть примерно одинаковое.
Тиристоры
Тиристоры относятся к классу полупроводниковых приборов, с которыми довольно часто можно столкнуться при ремонте. К этому же классу относятся помимо тиристоров симисторы и динисторы.
Они применяются в первую очередь в качестве силовых ключей, для коммутации и регулирования больших токов. Принцип работы тиристора напоминает работу обычного электромеханического реле — если у реле контакты замыкаются или размыкаются при подаче напряжения на его катушку, то у тиристора эту роль выполняет управляющий электрод.
Проверить тиристор можно двумя способами — мультиметром, или собрав простейшую схему проверки.
Для начала рассмотрим проверку с помощью мультиметра. Для этого выставляем тестер в режим проверки диодов и подключаем плюсовой щуп на анод тиристора, а минусовой на катод. Так как тиристор заперт, на дисплее должна отображаться «1».
Теперь кратковременно соединяем между собой управляющий электрод и анод тиристора. Тиристор откроется и на дисплее появятся цифры, показывающие падение напряжения на переходе. Далее отсоединяем провод от управляющего электрода и на дисплее вновь будет «1».
Тиристор снова закрылся.
Если под рукой нет мультиметра, то для проверки можно собрать схему.
Для этого понадобится источник питания постоянного тока, лампочка и провода. Плюсовой вывод от источника питания подаем на анод тиристора, минус на катод через лампу. При включении лампа гореть не должна — тиристор закрыт.
Если лампа сразу загорелась значит тиристор пробит. Далее замыкаем между собой анод и управляющий электрод. Лампа должна загореться. Убираем перемычку между анодом и управляющим электродом — лампа должна продолжать гореть.
Чтобы закрыть тиристор необходимо разорвать цепь или же подать на мгновение обратное напряжение.
Симистор представляет собой симметричный тиристор. Главное его отличие от тиристора заключается в двухсторонней проводимости тока, можно сказать что симистор это два тиристора в одном корпусе с общим управляющем электродом.
Проверить симистор мультиметром с большой долей вероятности не получится, так как не хватит тока для открытия симистора. Поэтому самый надежный способ — это собрать простую схему проверки.
Изначально при включении источника питания симистор закрыт и светодиод не горит. При замыкании ключа управляющий электрод и анод замыкаются и светодиод загорится. Он будет гореть до тех пор, пока есть напряжение на источнике питания или снова не замкнуть управляющий электрод на плюсовой вывод. Проверка с помощью такой схемы поможет с уверенностью сказать об исправности симистора.
Динистор отличается от тиристоров и симисторов отсутствием управляющего электрода, поэтому динистор управляется не управляющим сигналом, а только напряжением на его выводах. При прямом включении он не будет пропускать ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения.
Мультиметром динистор можно проверить только на пробой. Анод и катод динистора не должны прозваниваться ни в одном направлении.
На этом пока остановимся, а в следующей части рассмотрим методы проверки других часто встречающихся радиодеталей, таких как транзисторы, герконы, термисторы и т.д.
Источник: http://electric-blogger.ru/stati/proverka-radiodetalej-chast-1.html
Проверка диодов различных видов мультиметром
Определение пригодности радиодеталей – основная процедура, проводимая при ремонте или обслуживании радиоэлектронной аппаратуры. И если с пассивными элементами все более или менее понятно, то активные требуют специальных подходов. Проверить сопротивление резистора или целостность катушки индуктивности не составляет труда.
С активными компонентами дело обстоит немного сложнее. Необходимо отдельно разобраться в том, как проверить диод мультиметром своими руками, учитывая, что это простейший и наиболее часто встречающийся полупроводниковый элемент электронных схем.
Виды диодов и их предназначение
Вкратце можно сказать, что диод представляет собой полупроводниковый компонент электронной схемы, предназначенный для однонаправленного пропускания тока. Другими словами, прибор пропускает ток в одном направлении, запирая его течение в обратном, образуя своеобразный электрический вентиль.
На принципиальных схемах диод обозначается в виде стрелки-указателя, на конце которой изображена черта, означающая запирание. Стрелка указывает направление течения тока.
Нужно помнить, что в теоретической физике ток образуют позитивно заряженные частицы. Поэтому для открытия p-n перехода положительный потенциал прикладывают к началу стрелки, а отрицательный к ее концу.
При таких условиях через прибор потечет прямой ток.
Рассмотрим наиболее распространенные типы диодов, учитывая, что интерес в плане проверки представляют лишь некоторые, а именно:
- обычные диоды, созданные на основе p-n перехода;
- с барьером Шоттки, чаще называемые просто диоды Шоттки;
- стабилитрон, служащий для стабилизации потенциала и другие виды.
Существует еще множество типов диодов – варикапы, светодиоды или фотодиоды, например. Но ввиду сходности проверки работоспособности или малой распространенности эти устройства здесь не рассматриваются.
Определение типа элемента
Хорошо если размер корпуса позволяет нанести на нем хоть сколько-нибудь понятную маркировку. Но чаще всего диоды настолько малы, что их трудно маркировать даже цветом. В этом случае отличить диод от стабилитрона, например, не представляется возможным, ведь они как близнецы-братья.
В подобных ситуациях поможет лишь принципиальная схема аппарата, из которого извлечен элемент. В соответствии с ней можно определить тип компонента и его марку. Если же отсутствует эта информация, можно попробовать поискать принципиальную схему ремонтируемого аппарата в интернете или сделать фотоснимок элемента и также обратиться в Сеть и провести поиск по изображению.
Применение тестера
Простейшим, но от этого ничуть не менее эффективным, прибором для тестирования элементов электронных схем, полупроводниковых диодов, в том числе, является тестер радиодеталей.
Более того, этот инструмент наиболее распространен в среде радиомастеров по причине неприхотливости, малых массогабаритных параметров и возможности измерения практически любых характеристик радиоэлементов и цепей, важных при ремонте.
Считается, что цифровые мультиметры, благодаря своей точности и удобству в эксплуатации, постепенно вытесняют аналоговые. Однако не стоит грешить на точность старенькой «цешки».
В ее состав уже входят микросхемы, а мостовые резисторы имеют погрешность 1-2% (это очень высокая точность даже для интегральных микросхем).
Поэтому, чтобы проверить исправность диода или транзистора нет необходимости покупать новый мультиметр, при наличии аналогового.
Цифровая индикация прижилась из-за отсутствия механических узлов в мультиметре. Это повысило его удароустойчивость и срок эксплуатации.
Проверка диодов упростилась и с появлением звукового сигнала, позволяющего даже не обращать внимания на дисплей. В большинстве мультиметров существует специальный режим, позволяющий в прямом и переносном смысле прозвонить диод. Он отмечен на корпусе соответствующим знаком.
Методика проверки
Проверка диодов мультиметром заключается в выяснении работоспособности их p-n перехода. Вообще, в радиоэлектронике бывают лишь две неисправности. Первая представляет собой разрыв цепи (перегорание), когда ток не течет ни в одном из направлений. Вторая же вызвана коротким замыканием (пробой) электродов, что превращает компонент в кусок обычного провода.
Методика тестирования предельно проста. При соединении анода с плюсовым щупом мультиметра, а катода с минусовым, p-n переход должен быть открыт, следовательно, его сопротивление близко к нулю. Цифровые измерители должны подать характерный сигнал.
При обратном подключении p-n переход обязан быть заперт, о чем должно свидетельствовать бесконечное (в теории) его сопротивление. На дисплее цифрового тестера индицируется цифра 1. Так звонится рабочий диод. Если же ток проходит, вне зависимости от полярности подключения, налицо короткое замыкание.
В случае когда прибор не звонится ни в ту ни в другую сторону имеет место разрыв.
Нередко можно услышать вопрос о том, как проверить диод Шоттки. Действительно, эти компоненты принципиально отличаются от прочих. Дело в том, что p-n переход даже в открытом состоянии имеет сопротивление, хотя и небольшое. Это, в свою очередь, вызывает потери энергии, рассеиваемые в виде тепла.
Для сокращения последних один из полупроводниковых электродов диода был заменен металлом. И хотя ток потерь в этом случае немного увеличивается, но в открытом состоянии сопротивление перехода очень низко, что обуславливает экономичность прибора.
В остальном проверка диода Шоттки с использованием мультиметра ничем не отличается от тестирования обычного p-n перехода.
Стабилитроны
Особняком стоит вопрос о проверке стабилитронов. Проверять их по описанной выше методике нет смысла, разве что можно убедиться в целостности p-n перехода. В отличие от обычного выпрямительного диода, стабилитрон использует обратную ветвь вольтамперной характеристики (ВАХ). Поэтому для исследования стабилизирующих свойств рабочую точку нужно сместить именно на этот участок графика.
Для этого используется простенькая схема из источника питания и токоограничительного резистора. В этом случае мультиметром измеряется не сопротивление перехода, а напряжение, при плавном повышении питающего потенциала. Стабилитрон считается рабочим, если при повышении напряжения питания разница потенциалов на его электродах остается постоянной и равной заявленной в документации на прибор.
Без выпаивания
Отдельно нужно рассмотреть вопрос о том, можно ли проводить тестирование мультиметром непосредственно на плате, не выпаивая из нее элемент.
Здесь все зависит от сложности схемы и квалификации мастера.
Смонтированное на плате изделие может звониться через обмотки трансформатора, резистивные элементы, сгоревший конденсатор или что-то еще. Поэтому получить более или менее адекватные показатели чаще всего не удается.
Но лучше все же выпаивать элемент из схемы. К тому же достаточно «повесить в воздух» только одну ножку изделия, что занимает 2-3 секунды. А после тестирования мультиметром за тот же промежуток времени диод возвращается в первоначальное положение на плате.
Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/test/proverka-diodov-multimetrom
Универсальный прибор для проверки радиоэлементов из стрелочного тестера
Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2015
Андрей Барышев, г. Выборг
Стрелочные тестеры типа 4353, 43101 и другие в свое время были широко распространены. Приборы имели встроенную защиту и позволяли производить измерения различных электрических параметров, однако отличались громоздкостью, а при измерении емкости конденсаторов были привязаны к сетевому напряжению.
При этом тестеры имели неплохие стрелочные измерительные головки, которые можно использовать в конструкции с гораздо меньшими габаритами и бóльшими возможностями.
Так, с использованием этой головки был сделан небольшой настольный аналоговый измерительный прибор с минимальным количеством элементов управления.
Он позволяет с достаточной для радиолюбителя точностью измерять емкость неполярных конденсаторов (5 пФ – 10 мкФ), индуктивность катушек (от единиц мкГн до 1 Гн), емкость электролитических конденсаторов (1 мкФ – 10 000 мкФ) и их ESR, иметь «под рукой» фиксированные образцовые частоты (10, 100.
1000 Гц, 10, 100, 1000 кГц) и, кроме того, в него может быть добавлен встроенный модуль для оперативной проверки работоспособности различных транзисторов малой и большой мощности и определения цоколевки неизвестных транзисторов. Причем проверить параметры большинства элементов можно, не выпаивая их из схемы.
Модульная конструкция прибора позволяет использовать только необходимые функциональные узлы. Ненужные модули можно легко исключить, а нужные так же легко добавить при желании. Возможность сохранения «родных» функций прибора – измерения напряжений и токов – также имеется.
Ну и, конечно, стрелочная измерительная головка может быть любой другой (с током полного отклонения 50 … 200 мкА), это не принципиально.
Далее будут даны схемы и описания отдельных функциональных «модулей» прибора, а затем – структурная схема всего прибора полностью и схема коммутации отдельных его узлов.
Все схемы были не раз проверены на практике и показали стабильную и надежную работу, без сложных настроек и использования каких-либо специфических деталей. При необходимости сделать компактный прибор для проверки конкретных компонентов и их параметров каждую такую схему-модуль можно использовать отдельно.
Генератор образцовых частот
Использована широко распространенная схема генератора на цифровых элементах, которая при всей своей простоте обеспечивает набор необходимых рабочих частот с хорошей точностью и стабильностью, не требуя при этом никаких настроек.
|
2.1.1 Резисторы Постоянный резистор проверяется мультиметром, включенным в режим омметра. Полученный результат надо сравнить с номинальным значением сопротивления, указанным на корпусе резистора и на принципиальной схеме. При проверке подстроечных и переменных резисторов сначала надо проверить величину сопротивления, замерив его между крайними (по схеме) выводами, а затем убедиться в надежности контакта между токопроводящим слоем и ползунком. Для этого надо подключить омметр к среднему выводу и поочередно к каждому из крайних выводов.
Для переменных (подстроечных) резисторов характерны три неисправности: нарушения контакта движка с проводящим слоем; механический износ проводящего слоя с частичным нарушением контакта и изменением величины сопротивления резистора в большую сторону; выгорание проводящего слоя, как правило, у одного из крайних выводов. Некоторые переменные резисторы имеют сдвоенную конструкцию. В этом случае каждый резистор проверяется отдельно. Переменные резисторы, применяемые в регуляторах громкости, иногда имеют отводы от проводящего слоя, предназначенные для подключения цепей тонконпенсации. Для проверки наличия контакта отвода с проводящим слоем омметр подключают к отводу и любому из крайних выводов. Если прибор покажет какую-то часть от общего сопротивления, значит имеется контакт отвода с проводящим слоем. В схеме источника питания используются постоянные резисторы типа МЛТ и подстроечный резистор типа СПЗ. МЛТ-0,125-7,5кОм±5%
СПЗ-19а-0,5-1,5кОм±10% СПЗ- переменный, композиционный; 19а- номер разработки; 0,5- мощность рассеивания; 1,5кОм- номинальное сопротивление; ±10%- допустимое отклонение. 2.1.2 Конденсаторы Простейший способ проверки исправности конденсатора – внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения, например деформация корпуса при перегреве вызванного большим током утечки. Если при внешнем осмотре дефекты не замечены, проводят электрическую проверку. Омметром легко определить один вид неисправности – внутреннее короткое замыкание (пробой). Сложнее дело обстоит с другими видами неисправности конденсаторов: внутренним обрывом, большим током утечки и частичной потерей емкости. Причиной последнего вида неисправности у электролитических конденсаторов бывает высыхание электролита.
У конденсаторов некоторых типов он достигает- 20%,+80%, то есть, если номинал конденсатора 10мкФ, то фактическая величина его емкости может быть от 8 до 18мкФ. При отсутствии измерителя емкости конденсатор можно проверить другими способами. Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) проверяют омметром. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме и разряжают его. Прибор устанавливают для измерения больших сопротивлений. Электролитические конденсаторы подключают к щупам с соблюдением полярности. Если емкость конденсатора больше 1 мкФ и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается, и стрелка прибора быстро отклоняется в сторону нуля (причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания), потом стрелка медленно возвращается в положение «бесконечность». При наличии утечки омметр показывает малое сопротивление – сотни и тысячи Ом, — величина которого зависит от емкости и типа конденсатора. При пробое конденсатора его сопротивление будет около нуля.
В таком случае можно проверить конденсатор мегаомметром при напряжении прибора, не превышающем рабочее напряжение конденсатора. Конденсаторы средней емкости (от 500 пФ до 1 мкФ) можно проверить с помощью последовательно подключенных к выводам конденсатора наушников и источника тока. Если конденсатор исправен, в момент замыкания цепи в головных телефонах слышен щелчок. Конденсаторы малой емкости (до 500 пФ) проверяют в цепи тока высокой частоты. Конденсатор включают между антенной и приемником. Если громкость не уменьшится, значит, обрывов выводов нет. В схеме источника питания используются конденсаторы типа К50, К73, КД. К50-12-50В-200мкФ К- конденсатор постоянной емкости; 50- электролетический с обкладкой из алюминия; 12- номер разработки; 50В- номинальное рабочее напряжение; 200мкФ- номинальная емкость. К73-17-63В-0,22мкФ±20% К- конденсатор постоянной емкости; 73- пленочный полиэтилентереф-талатный; 17- номер разработки; 63В- номинальное рабочее напряжение; 0,22мкФ- номинальная емкость; ±20%- допустимое отклонение. КД-1-Н70-1500пФ+80%-20% КД- конденсатор дисковый, керамический; 1-типоразмер; Н70- номер разработки; 1500пФ- номинальная емкость; +80%-20%-допустимое отклонение. 2.1.3 Трансформаторы, катушки индуктивности и дроссели.
Наиболее частая причина выхода из строя трансформаторов (и дросселей) — их пробой или короткое замыкание витков в обмотке или обрыв выводов. Обрыв цепи катушки или наличие замыканий между изолированными по схеме обмотками можно обнаружить при помощи любого тестера. Но если катушка имеет большую индуктивность (т. е. состоит из большого числа витков), то цифровой мультиметр в режиме омметра вас может обмануть (показать бесконечно большое сопротивление, когда цепь все же есть) — для таких измерений «цифровик» не предназначен. В этом случае надежнее аналоговый стрелочный омметр. Если проверяемая цепь есть, это еще не значит, что все в норме. Убедиться в том, что внутри обмотки нет коротких замыканий между слоями, приводящих к перегреву трансформатора, можно по значению индуктивности, сравнив ее с аналогичным изделием. Когда такой возможности нет, можно воспользоваться другим методом, основанном на резонансных свойствах цепи.
Короткозамкнутые витки в катушке приводят к срыву колебаний в LC-контуре на резонансной частоте. У трансформаторов разного назначения рабочий частотный диапазон отличается — это надо учитывать при проверке: – Сетевые питающие 40…60 Гц; – Звуковые разделительные 10…20000Гц; – Для импульсного блока питания и разделительные .. 13… 100 кГц. Импульсные трансформаторы обычно содержат малое число витков. При самостоятельном изготовлении убедиться в их работоспособности можно путем контроля коэффициента трансформации обмоток. Для этого подключаем обмотку трансформатора с наибольшим числом витков к генератору синусоидального сигнала на частоте 1 кГц. Эта частота не очень высокая и на ней работают все измерительные вольтметры (цифровые и аналоговые), в то же время она позволяет с достаточной точностью определить коэффициент трансформации (такими же они будут и на более высоких рабочих частотах).
2.1.4 Диоды. Любой стрелочный (аналоговый) омметр позволяет проверить прохождение тока через диод (или фотодиод) в прямом направлении — когда «+» тестера приложен к аноду диода. Обратное включение исправного диода эквивалентно разрыву цепи. Цифровым прибором в режиме омметра проверить переход не удастся. Поэтому у большинства современных цифровых мультиметров есть специальный режим проверки p-n-переходов (на переключателе режимов он отмечен знаком диода). Такие переходы есть не только у диодов, но и фотодиодов, светодиодов, а также транзисторов. В этом режиме «цифровик» работает как источник стабильного тока величиной 1 мА (такой ток проходит через контролируемую цепь) – что совершенно безопасно. При подключенном контролируемом элементе прибор показывает напряжение на открытом p-n-переходе в милливольтах: для германиевых 200…300 мВ, а для кремниевых 550…700 мВ. Измеренное значение может быть не более 2000 мВ. Однако, если напряжение на щупах мультиметра ниже отпирания диода, диодного или селенового столба, то прямое сопротивление измерить невозможно. В схеме источника питания использованы диоды КД522Б, а так же диодные матрицы КД906А. КД522Б
Биполярные транзисторы. Эквивалентная схема биполярного транзистора представляет собой два диода, включенных навстречу один другому. Для р-n-р транзисторов эти эквивалентные диоды соединены катодами, а для n-p-n транзисторов – анодами. Таким образом, проверка транзистора омметром сводится к проверке обоих р-n переходов транзистора: коллектор – база и эмиттер – база. Для проверки прямого сопротивления переходов p-n-р транзистора минусовой вывод омметра подключается к базе, а плюсовой вывод омметра – поочередно к коллектору и эмиттеру. Для проверки обратного сопротивления переходов к базе подключается плюсовой вывод омметра. При проверке n-p-п транзисторов подключение производится наоборот: прямое сопротивление измеряется при соединении с базой плюсового вывода омметра, а обратное сопротивление при соединении с базой минусового вывода. При пробое перехода его прямое и обратное сопротивления оказываются равными нулю. При обрыве перехода его прямое сопротивление бесконечно велико. У исправных маломощных транзисторов обратные сопротивления переходов во много раз больше их прямых сопротивлений.
Из эквивалентной схемы биполярного транзистора вытекает, что с помощью омметра можно определить тип проводимости транзистора и назначение его выводов (цоколевку). Сначала определяют тип проводимости и находят вывод базы транзистора. Для этого один вывод омметра подключают к одному выводу транзистора, а другим выводом омметра касаются поочередно двух других выводов транзистора. Затем первый вывод омметра подключают к другому выводу транзистора, а другим выводом омметра касаются свободных выводов транзистора. Затем вывод омметра подключают к третьему выводу транзистора, а другим выводом касаются остальных. После этого меняют местами выводы омметра и повторяют указанные измерения. Нужно найти такое подключение омметра, при котором подключение второго вывода омметра к каждому из двух выводов транзистора, не подключенных к первому выводу омметра, соответствует небольшому сопротивлению (оба перехода открыты). Тогда вывод транзистора, к которому подключен первый вывод омметра, является выводом базы.
Для этого омметр подключается к этим двум выводам, база соединяется с плюсовым выводом омметра при n-p-п транзисторе или с минусовым выводом омметра при p-n-р транзисторе и замечается сопротивление, которое измеряется омметром. Затем выводы омметра меняются местами: база остается подключенной к тому же выводу омметра, что и ранее и вновь замечается сопротивление по омметру. В том случае, когда сопротивление оказывается меньше, база была соединена с коллектором транзистора. Полевые транзисторы проверять не рекомендуется. |
|
| Рисунок 1. | Генератор 1 МГц с делителями частоты. |
Генератор на микросхеме К561ЛА7 (или ЛЕ5) синхронизирован кварцевым резонатором в цепи обратной связи, определяющим частоту сигнала на его выходе (выводы 10, 11), равную в данном случае 1 МГц (Рисунок 1). Сигнал генератора последовательно проходит через несколько каскадов делителей частоты на 10, собранных на микросхемах К176ИЕ4, СD4026 или любых других.
С выхода каждого каскада снимается сигнал с частотой в десять раз меньшей входной частоты. C помощью любого переключателя на шесть положений сигнал с генератора или с любого делителя можно вывести на выход. Правильно собранная из исправных деталей схема работает сразу и не нуждается в настройке.. Конденсатором С1 при желании можно в небольших пределах подстраивать частоту.
Схема питается напряжением 9 В.
Модуль измерения L, C
Схема каскада для измерения емкости неполярных конденсаторов и индуктивностей показана на Рисунке 2. Входной сигнал подается непосредственно с выхода переключателя диапазонов измерений (SA1 на Рисунке 1).
Сформированный прямоугольный импульсный сигнал, поступающий на выход «F» через ключевой транзистор VT1, можно использовать для проверки или настройки других устройств. Уровень выходного сигнала можно регулировать резистором R4.
Этот сигнал подается также на измеряемый элемент – конденсатор или индуктивность, подключенные, соответственно, к клеммам «C» или «L», при этом переключатель SA2 устанавливается в соответствующее положение. К выходу «Uизм.» подключается непосредственно измерительная головка (возможно, через добавочное сопротивление; см. ниже «Модуль индикации»).
Резистор R5 служит для установки пределов измерений индуктивностей, а R6 – емкостей. Для калибровки каскада к клеммам «Сх» и «Общий» на диапазоне 1 кГц подключаем образцовый конденсатор 0.1 мкФ (см. схему на Рисунке 1) и подстроечным резистором R6 устанавливаем стрелку прибора на конечное деление шкалы.
| Рисунок 2. | Модуль измерения емкости и индуктивности. |
Затем подключаем конденсаторы, например, емкостью 0.01, 0.022, 0.033, 0.047, 0.056, 0.068 мкФ и делаем соответствующие метки на шкале.
После чего таким же образом калибруем шкалу индуктивностей, для чего на этом же диапазоне 1 кГц подключаем к клеммам «Lx» и «Общий» образцовую катушку индуктивностью 10 мГн и подстроечным резистором R5 устанавливаем стрелку на конечное деление шкалы.
Впрочем, калибровать прибор можно и на любом другом диапазоне (например, при частоте 100 кГц или 100 Гц), подключая в качестве образцовых соответствующие емкости и индуктивности, согласно выбранному диапазону.
Напряжение питания каскада (Uпит) – 9 В.
Модуль измерения электролитических конденсаторов (+C и ESR)
Модуль представляет собой микрофарадометр, в котором определение емкости производится косвенным образом путем измерения величины напряжения пульсаций на резисторе R3, которое будет меняться обратно пропорционально емкости периодически перезаряжаемого конденсатора. Можно измерять емкости оксидных (электролитических) конденсаторов в диапазонах 10–100, 100–1000 и 1000–10000 мкФ.
Измерительный узел для электролитических конденсаторов собран на транзисторе Т1 (Рисунок 3). На вход (R1) подается сигнал непосредственно с выхода генератора-делителя (схема на Рисунке 1), включать который можно параллельно предыдущему модулю.
Резистор R1 подбираем в зависимости от типа использованного транзистора Т1 и чувствительности используемой измерительной головки. Резистор R2 ограничивает ток коллектора транзистора в случае короткого замыкания в проверяемом конденсаторе.
В отличие от других модулей, здесь требуется пониженное стабильное питание 1.2 – 1.8 В; схема стабилизатора на такое напряжение будет приведена ниже на Рисунке 6.
Следует отметить, что при измерениях полярность подключения конденсатора к клеммам «+Сх» и «Общий» не имеет значения, а измерения можно выполнять, не выпаивая конденсаторы из схемы. Перед началом измерений резистором R4 стрелка устанавливается на нулевую отметку (конец шкалы).
| Рисунок 3. | Модуль измерения ESR и емкости электролитических конденсаторов. |
Перед началом измерений (при отсутствии измеряемого конденсатора «+Сх») резистором R4 стрелка устанавливается на нулевую отметку (конечное деление шкалы). Калибровка шкалы «+Сх» может производиться на любом диапазоне. Например, переводим переключатель SA1 в положение, соответствующее частоте 1 кГц.
С помощью R4 устанавливаем стрелку прибора на «0» (конец шкалы) и, подключая к клеммам «+Сх» и «Общий» образцовые конденсаторы емкостью 10, 22, 33, 47, 68 и 100 мкФ, делаем соответствующие отметки на шкале.
После этого на других диапазонах (10 Гц и 100 Гц) эти же отметки будут соответствовать емкостям с номиналами в 10 и 100 раз бóльшими, то есть, от 100 до 1000 мкФ (100, 220, 330, 470, 680 мкФ) и от 1000 до 10000 мкФ, соответственно.
В качестве образцовых здесь можно использовать танталовые оксидно-полупроводниковые конденсаторы, имеющие наиболее стабильные во времени параметры, например, типов К53-1 или К53-6А.
Узел измерения ESR содержит отдельный генератор 100 кГц, собранный на микросхеме 561ЛА7 (ЛЕ5) по такой же схеме, как и основной генератор на Рисунке 1. Здесь особой стабильности не требуется, и частота может быть любой от 80 до 120 кГц.
От величины последовательного эквивалентного сопротивления подключенного к клеммам конденсатора зависит ток, протекающий через обмотку I трансформатора (намотан на ферритовом кольце диаметром 15 – 20 мм). Марка феррита роли не играет, но, возможно, число витков первичной обмотки нужно будет подкорректировать.
Поэтому лучше сначала намотать обмотку II, а первичную – поверх нее. Выпрямленное постоянное напряжение после диода VD5 подается на измерительную головку (модуль индикации на Рисунке 4). Диоды VD3, VD4 ограничивают возможные броски напряжений для защиты стрелочной головки от перегрузки.
Здесь полярность подключения конденсатора также не важна, и измерения можно проводить непосредственно в схеме.
Пределы измерения можно менять в широких пределах подстроечным резистором R5 – от десятых долей Ома до нескольких Ом. Но при этом следует учитывать влияние сопротивления проводов от клемм «ESR» и «Общий». Они должны быть как можно короче и большого сечения.
Если этот модуль будет расположен вблизи с другим источником импульсных сигналов (например, рядом с генератором Рисунок 1), возможен срыв генерации узла на микросхеме.
Поэтому узел измерения «ESR» лучше собрать на отдельной небольшой плате и поместить в экран (например, из жести), соединенный с общим проводом.
| Рисунок 4. | Структурная схема измерителя. |
Для калибровки шкалы «ESR» подключаем к клеммам «ESR» и «Общий» резисторы сопротивлением 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2. 3 Ом и делаем соответствующие отметки на шкале. Чувствительность прибора можно регулировать изменением сопротивления подстроечного резистора R5.
Питание измеритель ESR, так же, как и остальные схемы модуля, напряжением 9 В.
Схема соединений модулей прибора
Как видно из Рисунка 4, соединение всех «модулей» не представляет сложности. Модуль индикации включает в себя измерительную головку, зашунтированную конденсатором (100 … 470 мкФ) для устранения «дрожания» стрелки при измерениях в диапазонах с низкой частотой задающего генератора. В зависимости от чувствительности измерительной головки может понадобиться добавочное сопротивление.
Следует иметь в виду, что клемма «Общий» на Рисунке 2 (модуль измерения «C» и «L») не является общим проводом схемы (!) и требует отдельного гнезда.
Дополнения
Составной транзистор Т1 (схема Рисунке 3) при необходимости можно заменить узлом из двух транзисторов меньшей мощности, а в источнике питания 1.4 В можно использовать простой стабилизатор на одном транзисторе.
Как это сделать, показано на Рисунках 5 и 6. Функцию стабилитрона здесь выполняют кремниевые диоды VD1-VD3 с суммарным прямым падением напряжения порядка 1.5 В.
Включать диоды, в отличие от стабилитрона, нужно в прямом направлении.
| Рисунок 5. | Замена КТ829Г. |
При желании можно дополнить прибор модулем для быстрой проверки транзисторов. С его помощью можно проверять любые биполярные транзисторы, а также полевые транзисторы малой и средней мощности. Причем биполярные транзисторы и, в ряде случаев, полевые, можно проверять без выпаивания их из схемы.
Представленная на Рисунке 7 схема представляет собой комбинацию мультивибратора и триггера, где вместо резисторов нагрузки в коллекторные цепи транзисторов мультивибратора включены транзисторы с идентичными параметрами, но противоположной структуры (VT2, VT3).
Резисторы R6, R7 задают необходимое напряжение смещения рабочей точки проверяемого транзистора, а R5 ограничивает ток через светодиоды и определяет яркость их свечения.
| Рисунок 6. | Стабилизатор низковольтный. |
В зависимости от типа используемых светодиодов, возможно, придется подобрать сопротивление R5, ориентируясь на оптимальную яркость их свечения, или же поставить дополнительный гасящий резистор в цепь питания 9 В. Следует заметить, что эта схема работает с питающим напряжением, начиная от 2 В.
Когда к клеммам «Э», «Б», «К» ничего не подключено, оба светодиода мигают. Частоту мигания можно подстраивать, меняя емкости конденсаторов С1 и С2. При подключении к клеммам исправного транзистора один из светодиодов погаснет, в зависимости от типа его проводимости – p-n-p или n-p-n.
Если транзистор неисправен, оба светодиода будут мигать (внутренний обрыв) или оба погаснут (замыкание). Помимо клемм «Э», «Б», «К» на самом приборе (клеммная колодка, «фрагмент» панельки под микросхемы и прочее), можно параллельно им вывести из корпуса на проводах соответствующие щупы для проверки транзисторов на платах.
При испытаниях полевых транзисторов клеммы «Э», «Б», «К» соответствуют выводам «И», «З», «С».
| Рисунок 7. | Схема для проверки транзисторов. |
Следует учесть, что полевые транзисторы или очень мощные биполярные все-таки лучше проверять, выпаяв из платы.
При измерениях номиналов любых элементов непосредственно на плате следует обязательно отключить питание схемы, в которой производятся измерения!
Прибор занимает мало места, умещаясь в корпусе 140×110×40 мм (см. фото справа в начале статьи) и позволяет с достаточной для радиолюбителей точностью проверять практически все основные типы радиокомпонентов, чаще всего используемых на практике. Прибор без нареканий эксплуатируется в течение нескольких лет.
Источник: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=179993
Входной контроль радиоэлементов
Входной контроль является дополнительной проверкой компонентов перед использованием их в производстве по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность.
Это вызвано тем, что отдельные детали могут иметь пониженное качество из-за недобросовестного контроля на выходе, а также возможным продолжительным хранением готовых изделий на складе, сопровождающимся ухудшением качественных показателей.
Кроме того, не исключена возможность повреждения компонентов в процессе транспортировки и т. д.
При входном контроле осуществляется, по крайней мере, визуальная проверка. При наличии у производителя соответствующей тестирующей аппаратуры и программного обеспечения компоненты подвергаются электрической проверке в сочетании с термотренировкой.
При визуальной проверке обращают внимание на наличие на компоненте (или на упаковке, в которой находятся компоненты) указанных и отчетливо видимых сведений о типе, номинале, допуске, технических условиях или сертификате, а также на отсутствие на изделии царапин, сколов, трещин, вмятин, коррозии.
При электрической проверке удостоверяются в соответствии электрических параметров компонентов данным, указанным в пунктах требований и методик технических условий или сертификатов. Компоненты, прошедшие входной контроль, дополнительно маркируются отличительным знаком.
Входной контроль компонентов может быть как 100%-ным, так и выборочным. Надежность входного контроля будет различной в зависимости от его методов и характера. В общем случае вероятность ошибки контроля определяется рядом факторов: методом контроля, скоростью его проведения, сроком службы тестирующей аппаратуры, продолжительностью непрерывной работы оператора.
На рисунке 1 покзана вероятность ошибки контроля при испоьзовании 2-х основных методов контроля в зависимости от времени.
Рис.1 – Вероятность ошибки контроля при использовании ручного и автоматического методов в зависимоси от времени (Т). 1 – ручной контроль; 2 – автоматический контроль.
Начальный период контроля характеризуется большой вероятностью ошибки, которая объясняется пусковым периодом для автоматического метода контроля и освоением процесса контроля оператором для ручного метода.
Основной период автоматического контроля характеризуется постоянной вероятностью ошибки. Для ручного метода характерно увеличение вероятности ошибки по мере утомления оператора.
Последний период характеризуется резким возрастанием вероятности ошибки из-за выработки срока службы тестирующей аппаратуры и утомляемости оператора.
Экономическая оценка входного контроля дает возможность установить соотношения между стоимостью контроля поступающих компонентов и затратами на замену бракованных элементов, попавших в аппаратуру.
Тем самым решается вопрос о целесообразности применения того или иного вида входного контроля.
Такой контроль целесообразен для компонентов, не обеспечивающих в значительней степени надежности параметров изготовляемой аппаратуры.
Входной контроль конденсаторов и резисторов по электрическим параметрам осуществляется с помощью любого цифрового мультиметра с погрешностью до 0,5%.
Перед монтажом резисторов необходимо произвести входной контроль в соответствии с ГОСТ 24238-84. Сначала производится визуальный контроль, в процессе которого проверяется целостность корпуса и покрытия резистора, наличие и крепление выводов, а затем проводится контроль его электрических параметров.
Перед установкой резистора на печатную плату необходимо измерить его реальное сопротивление, и сравнить его с номинальным значением с учетом допустимого отклонения (т.е. с полем допуска) для того, чтобы сделать вывод о его пригодности к дальнейшему использованию.
В настоящее время самым распространенным прибором для измерения сопротивлений является универсальный цифровой прибор — мультиметр.
Конденсаторы проверяют внешним осмотром так же, как и резисторы, но в соответствии с ГОСТ 658063. Диэлектрические потери проверяют при заданных напряжениях и частоте с определенной точностью. Испытательное напряжение прикладывают между выводами или соединенными выводами и корпусом. Сопротивление изоляции проперяют мегоометром.
Входной контроль интегральных микросхем (ИМС) осуществляется визуальным осмотром, измерением геометрических размеров и проверкой параметров на соответствие таблице истинности в соотвествии с ГОСТ 18725-83.
При проведении тестирования интегральной микросхемы ее серия и тип известны, и микросхема считается исправной при условии соответствия всех контролируемых входных и выходных сигналов для данной ИМС нормативным требованиям ТУ.
Подготовка радиодеталей к монтажу производится в соответствии с ГОСТ 23592-96 и заключается в очистке и облуживании выводов с помощью припоя и флюса паяльного, формовке выводов, установке деталей на плату, обрезке и загибании выводов.
Источник: https://megalektsii.ru/s145894t5.html
Тестер полупроводниковых радиоэлементов на микроконтроллере
Источник: http://radioskot.ru/publ/izmeriteli/tester_poluprovodnikovykh_radioehlementov_na_mikrokontrollere/15-1-0-415
(нет голосов)
Загрузка...
detector