Inteligentny tester kabli
Do czego to służy?
2176
Przedstawione proste urządzenie słu-
ży do sprawdzania ciągłości kabli i prze-
wodów.
Zazwyczaj do takiego celu używane są
omomierze, mierniki uniwersalne pracu-
jÄ…ce w charakterze omomierzy lub proste
sygnalizatory zawierajÄ…ce bateriÄ™ i brzÄ™-
czyk piezo.
Pomiar z użyciem sygnału dz
więkowe-
go ma ogromne zalety, bo nie wymaga od-
czytywania żadnych wartości ze skali
miernika. Przy swych wielu zaletach, pros-
te próbniki z brzęczykiem często zawodzą.
Także pomiar omomierzem na jednym za-
kresie może niestety wprowadzić w błąd.
Zdarza się bowiem, że między żyłami
zamokniętego kabla występuje nie zwar-
cie, tylko pewna upływność. Omomierz 1. Upływność między żyłami (kilkanaście no rezystor R4. Dzięki niemu, w czasie,
wykaże między takimi żyłami oporność od do kilkuset kiloomów) gdy tranzystor T1 nie przewodzi, sygnali-
kilkudziesięciu kiloomów do kilku mega- 2. Zwiększenie rezystancji żyły (powyżej zator Y1 jest wyłączony. Gdy tranzystor T1
omów. Czasem taką upływność można na przykład 1...10&!) zacznie przewodzić, uruchamia generator
spokojnie pominąć i nie przejmować się jej 3. Występowanie krótkich przerw (trzas- U1A i brzęczyk daje przerywany sygnał.
obecnością. Ale nie zawsze  są sytuacje, ków) podczas poruszania kabla i złącz Należy zauważyć, że tranzystor T1 nie
gdy kabel nie może mieć żadnej upływnoś- Układ opisany w artykule wykrywa przewodzi, gdy do punktów A i B nie jest
ci dla prądu stałego, bo zafałszuje to na wszystkie te zjawiska i sygnalizuje je od- dołączona zewnętrzna rezystancja Rx. Gdy
przykład sygnał przesyłany takim kablem. powiednim dz
więkiem. taka rezystancja zostanie dołączona, wte-
Z drugiej strony zdarza się, że odcinek dy przez rezystor R2 zaczyna płynąć prąd.
przewodu nie jest przerwany, ale wykazuje Jak to działa? Teraz wszystko zależy od rezystancji R1.
rezystancję większą niż powinien. Rezys- Schemat ideowy układu pokazano na Gdy napięcie na tej rezystancji nie przekra-
r
y
s
u
n
k
u
1
tancja wynosi kilka...kilkadziesiąt omów za- rysunku 1. cza 0,55...0,6V, to tranzystor T1 nie prze-
miast 0,1...1 oma. Bardzo często winę za to Układ zasilany jest z baterii 9V typu wodzi  między jego emiterem a bazą nie
ponoszą złącza: wszelkie wtyki i gniazda. 6F22 (zakres napięć zasilania wynosi płynie prąd. Gdy napięcie na rezystorze R1
Jeszcze częściej występuje okresowy brak 6...15V). Dla zmniejszenia poboru prądu zachce przekroczyć wspomniane 0,6V,
styku  mówi się, że kabel trzeszczy. Znów kontrolka zasilania (D4) zaświeca się po prąd popłynie przez obwód bazy tego tran-
najczęstszą przyczyną są złącza niezbyt dob- włączeniu zasilania tylko na chwilę. Pobór zystora i zostanie uruchomiony generator
rej jakości. Wszyscy ci, którzy mają lub mie- prądu w spoczynku jest mniejszy niż U1A  dz
więk brzęczyka piezo będzie
li okazje pracować przy kablach potwierdzą, 1mA, natomiast podczas pracy wzrasta przerywany w takt pracy generatora U1A.
jak wielkie znaczenie mają dobre złącza. do kilku miliamperów, zależnie od war- Jak z tego widać, wartość rezystora
Początkujący elektronicy zapewne nie tości badanej rezystancji Rx. R1 wyznacza próg czułości przy wykry-
czują wagi problemu. Przykładowo podczas Brzęczyk piezo Y1 (zawierający genera- waniu upływności. Tranzystor T1 otworzy
montażu wtyczki typu  duży Jack (czytaj tor) pełni rolę sygnalizatora akustycznego. się przy prądzie płynącym między punkta-
duży dżek) wszystko wygląda dobrze i nic Brzęczyk ten odzywa się w dwóch sytua- mi A, B (i przez rezystory R2 i R1) wyno-
nie zapowiada kłopotów. Po kilku miesią- cjach: gdy jest zasilony z układu U1A przez szącym mniej więcej:
cach czy latach używania kabla okazuje się diody D2, D5, lub gdy jest zasilony z ukła- I = 0,6V / R1
jednak, iż nitowane połączenie we wtyku du U1B przez tranzystor T2 i diodę D3. Jak Dla rezystora R1 o wartości 100k&! bę-
trochÄ™ siÄ™ poluzowaÅ‚o, zaÅ›niedziaÅ‚o, i co ja- nietrudno zauważyć, ukÅ‚ad U1A jest dzie to mniej wiÄ™cej 6µA.
kiś czas traci dobry styk. Słyszalnym efek- w rzeczywistości generatorem przebiegu Przy zasilaniu układu baterią 9-wolto-
tem braku dobrego styku są trzaski i szum. prostokątnego, o częstotliwości wyznaczo- wą prąd taki popłynie przy całkowitej re-
Po lekkim nawet poruszeniu wtyku, na nej głównie wartością elementów R6, C1. zystancji R1 + R2 + Rx wynoszącej
jakiÅ› czas wszystko wraca do normy. Za CzÄ™stotliwość ta wynosi kilka herców i po- Rtot = 9V / 6µA = 1,5M&!
jakiś czas problem się powtarza. I wystę- woduje przerywaną pracę brzęczyka Y1. Rezystancje R2 można spokojnie po-
puje coraz częściej. Generator z układem U1A nie pracuje minąć. Tym samym opisany układ będzie
Próba pomiaru takiego kabla zwykłym ciągle, a jedynie wtedy, gdy przewodzi sygnalizował dz
więkiem przerywanym
omomierzem zazwyczaj nie daje rezultatu, tranzystor T1. Gdy tranzystor T1 jest zatka- obecność między punktami A, B rezys-
bo omomierz nie jest w stanie wykryć krót- ny, napięcie na wejściu nieodwracającym tancji mniejszej niż 1,4M&!, czyli upływ-
kich, chwilowych przerw, jakie występują wzmacniacza operacyjnego jest równe ność. Przy rezystancjach większych niż
podczas poruszania takiego kabla lub wtyku. potencjałowi masy i napięcie na wyjściu 1,4M&!, co można traktować jako brak
Do wykrycia szkodliwych zjawisk jakie wzmacniacza operacyjnego też jest bliskie upływności, brzęczyk będzie wyłączony.
zdarzają się w kablach potrzebny byłby potencjałowi masy. Aby zapobiec wzbu- Krótko mówiąc dz
więk przerywany
tester, który jednocześnie, bez zmiany za- dzaniu się drgań w takich nietypowych sygnalizuje wystąpienie upływności mię-
kresu pomiaru, wykrywałby trzy sytuacje: warunkach pracy kostki U1A, wprowadzo- dzy żyłami kabla.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98 63
Natomiast przy badaniu ciÄ…g-
łości jednej żyły ten sam tester,
bez żadnych przełączeń zakresu
czułości powinien zasygnalizo-
wać prawidłową rezystancję ba-
danej żyły.
Zadanie to realizuje układ
U1B pracujÄ…cy jako kompara-
tor. W układzie komparatora
wprowadzono niewielkÄ… histe-
rezÄ™ z pomocÄ… rezystora R8,
ale to nie ma istotnego zna-
czenia dla pracy układu.
Dzielnik rezystorowy R3, R9
ustala na nóżce 5 układu U1B na-
pięcie wynoszące około 22mV.
Gdy napięcie na nóżce 6 (we-
jście odwracające) będzie wy-
ższe niż te 22mV, wtedy na wy-
jściu układu U1B (nóżka 7) na-
pięcie będzie bliskie masy.
Przez tranzystor T2 i diodÄ™ D3
nie będzie płynął prąd.
Jeśli jednak napięcie w punk-
cie A, czyli na wejściu odwraca-
jącym komparatora, będzie
Rys. 1. Schemat ideowy
R
y
s
.
1
.
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
mniejsze niż te 22mV, to na
wyjściu układu U1B pojawi się
napięcie bliskie plusa zasilania. Napięcie to Dla takiego mostka łatwo obliczyć pro- wyjściu komparatora U1B stale panuje na-
pojawi się na stałe, prąd popłynie przez gową rezystancję Rx: pięcie bliskie napięciu zasilającemu. Gdy
tranzystor T2 i diodę D3. Tym samym Rx = R2 * R9 / R3 zdarzają się chwilowe przerwy, napięcie
brzęczyk Y1, który wcześniej był zasilany Właśnie stąd biorą się te 4 omy (ściślej wyjściowe spada na chwilę do poziomu
sygnałem pulsującym z kostki U1A przez 3,9&!). Ponieważ autorzy artykułu często masy. W tych chwilach kondensator C4
diody D2, D5, teraz zostanie zasilony na- w praktyce mają do czynienia z dość długi- będzie się szybko rozładowywał przez...
pięciem ciągłym. mi kablami, właśnie taka rezystancja pro- uwaga: złącze baza-kolektor tranzystora
Tym samym dz
więk brzęczyka będzie gowa wydaje się optymalna. Oczywiście T2, które w tych momentach pełnić bę-
ciągły jedynie wtedy, gdy napięcie mię- próg czułości można zmieniać. Przy spraw- dzie po prostu rolę diody. Te krótkie szpilki
dzy punktami A i B będzie mniejsze niż dzaniu długich kabli, gdy dopuszczalna re- zdążą w krótkim czasie rozładować w su-
22mV. Jak łatwo obliczyć, taka sytuacja zystancja, przy której tester powinien jesz- mie niewielką pojemność C4 przez małą
mieć będzie miejsce tylko wtedy, gdy re- cze wydawać dz
więk ciągły, ma być więk- rezystancję wyjścia wzmacniacza opera-
zystancja Rx będzie mniejsza niż 4 omy. sza niż 4 omy, należy odpowiednio zwięk- cyjnego U1Bi wspomniane złącze baza-ko-
Wnikliwi Czytelnicy zauważyli już za- szać rezystancję R9. Natomiast aby obni- lektor. Rozładowanie kondensatora C4 bę-
pewne, że celowo dodano tu diodę D1. Dla żyć próg do powiedzmy 1 oma, nie należy dzie więc szybkie, natomiast ładowanie
tak małych rezystancjach Rx prawie cały zmniejszać rezystancji R9 do 100&!, tylko będzie nieporównanie wolniejsze, bo bę-
prąd gałęzi z rezystorami Rx, R2 będzie pły- zmniejszyć do na przykład 200&! i zmniej- dzie następować przez rezystor R13
nął nie przez rezystor R1, tylko przez złącze szyć wartość R2 do powiedzmy 750&!. Co o znacznej wartości. W efekcie, jeśli pod-
emiter-baza tranzystora T1. Dioda D1 nieja- prawda zmniejszenie R2 zwiększy to po- czas poruszania przewodem lub wtykiem
ko kompensuje spadek napięcia na wspo- bór prądu przy pomiarze (w spoczynku bę- pojawią się krótkie przerwy, czyli trzesz-
mnianym złączu i w efekcie układ zachowu- dzie taki sam), ale nie można przesadzić ze czenie styku, kondensator C4 będzie szy-
r
y
s
u
n
k
u
2
je się jak mostek, pokazany na rysunku 2. zmniejszaniem R9 i tym samym napięcia bko rozładowywany, a wolno ładowany,
na tej rezystancji. Trzeba pamiętać, że napięcie na nim będzie bliskie masy  tym
wzmacniacz operacyjny ma jakieś wejścio- samym tranzystor T2 nie będzie otwarty
we napięcie niezrównoważenia, wynoszą- i brzęczyk nie będzie zasilany ciągłym na-
ce do kilku miliwoltów (wg katalogu typo- pięciem. Będzie wydawał dz
więk przery-
wo Ä…2mV, maksymalnie do Ä…7mV). wany, w rytm generatora U1A.
Na marginesie trzeba dodać, że ze Tu słowo wyjaśnienia o roli diod D2 i D5.
względu na pracę w zakresie napięć we- Są to diody LED, ale nie mają pełnić roli
jściowych bliskich ujemnego napięcia za- wskaz
ników świetlnych (choć w zasadzie
silania, w układzie musi pracować kostka nic nie stoi na przeszkodzie), tylko pełnią ro-
LM358, a nie nadają się tu układy TL082, lę diody Zenera. Zamiast nich można zasto-
TL062, TL072 czy NE5532. sować  zenerkę na 3,9V, ale włączoną w
WyjaÅ›nienia wymaga jeszcze obec- obwód odwrotnie (o 180°C). Chodzi o to, że
ność elementów R13, C4 i T2. Jak się generator pracuje także wtedy, gdy badana
można domyślać, służą one do wykrywa- rezystancja kabla ma znikomą wartość. Brzę-
Rys. 2. Układ mostka pomiarowego
R
y
s
.
2
.
U
k
Å‚
a
d
m
o
s
t
k
a
p
o
m
i
a
r
o
w
e
g
o
nia trzasków i krótkich przerw. Jeśli styk czyk powinien wtedy dawać sygnał ciągły.
podczas pomiaru małych oporności
p
o
d
c
z
a
s
p
o
m
i
a
r
u
m
a
Å‚
y
c
h
o
p
o
r
n
o
Å›
c
i
jest dobry, a przejście pewne, wtedy na c.d. na str. 89
64 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98
Inteligentny tester kabli, c.d. ze str. 64
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
Niestety, wskutek zastosowania rezysto- AVT-2176 dla bezpieczeństwa stosowany
R1,R5,R7,R10,R12: 100k&!
ra R13 o dużej wartości, na tranzystorze będzie tranzystor o jeszcze większym
R2: 1,5k&!
T2 występuje spadek napięcia i bez diod wzmocnieniu, to znaczy z grupy C. R3: 150k&!
R4: 10M&!
D2, D5 także przy Rx=0 dz
więk brzęczy-
R6,R13: 470k&!
ka byłby lekko pulsujący. Aby całkowicie Montaż i uruchomienie
R8: 3,3M&!
R9, R11: 390&!
wyeliminować to pulsowanie trzeba za- Tester można zmontować na płytce
r
y
s
u
n
k
u
3
stosować diody D2 i D5. W modelu jest drukowanej pokazanej na rysunku 3. Wy- Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1: 100nF
to jedna dioda czerwona, druga żółta. Da- miary płytki przystosowane są do umiesz-
C2: 100µF/16V
je to spadek napięcia około 1,6V+2,2V. To czenia w typowej obudowie KM-26.
C3: 220µF/16V
caÅ‚kowicie wystarcza, by zlikwidować ja- UkÅ‚ad nie zawiera żadnych elemen- C4: 1µF staÅ‚y (MKF, MKSE)
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
kiekolwiek pulsowanie dz
więku brzęczy- tów, szczególnie wrażliwych na uszko- Półprzewodniki
D1,D3: 1N4148
ka podczas zwarcia punktów A, B. dzenie. Zmontowany ze sprawnych ele-
D2: LED 3mm żółta
W układzie modelowym jako tranzys- mentów od razu pracuje poprawnie.
D4: LED 3mm zielona
D5: LED 3mm czerwona
tor T2 zastosowano BC548 z grupy Obsługa testera jest następująca: tuż
T1: BC558B
wzmocnienia prądowego B. W zestawie po dołączeniu badanego przewodu (o
T2: BC548C
prawidłowej, małej re- U1: LM358
zystancji) do punktów
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
Å‚
e
Y1: brzęczyk piezo z generatorem np. PCA-06
A, B słychać dz
więk
S1: wyłącznik
przerywany, który w cią-
obudowa KM-26 (wchodzi w skład kitu
gu około pół sekundy
AVT-2176)
przechodzi w dz
więk
ciągły. Jeśli potem upływność jest nie gorsza niż 1,5M&!.
w czasie poruszania Jeśli słychać dz
więk przerywany, upływ-
przewodem lub wty- ność jest znaczna ( od kilku omów do
kiem pojawi się choć na 1,5M&!), natomiast dz
więk ciągły sygnali-
sekundÄ™ dz
więk przery- zuje pełne zwarcie.
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
wany, znaczy to, że ka- Piotr Górecki
Z
b
i
g
n
i
e
w
O
r
Å‚
o
w
s
k
i
bel ma skłonności do Zbigniew Orłowski
trzasków i należy sta-
rannie sprawdzić wtyki.
Przy badaniu izolacji
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
brzęczyk nie powinien
dostępny w sieci handlowej AVT jako
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
się odzywać. Jeśli tes-
 kit szkolny AVT-2176.

k
i
t
s
z
k
o
l
n
y

A
V
T
2
1
7
6
.
Rys. 3. Schemat montażowy
R
y
s
.
3
.
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
ter milczy, znaczy to że
Przełącznik zmierzchowy, c.d. ze str. 62
Montaż i uruchomienie przed zmontowaniem, zaformować
Układ można zmontować na płytce poka- kondensatory C4 i C4 włączając je na
r
y
s
u
n
k
u
4
zanej na rysunku 4. Montaż jest klasyczny, kilka godzin pod napięcie 12...15V.
nie powinien sprawić żadnych kłopotów. Płytka drukowana ma takie wymia-
Układ scalony należy wlutować lub włożyć ry, że po obcięciu rogów da się bez tru-
do podstawki na samym końcu. du umieścić w elektrycznej puszce in-
Układ zmontowany ze sprawnych ele- stalacyjnej. Fotoelement można wów-
mentów nie wymaga uruchamiania, a jedy- czas wystawić na zewnątrz przez je-
ną wymaganą regulacją jest ustawienie pro- den z gumowych przepustów na ka-
gu zadziałania za pomocą potencjometru. bel. W każdym przypadku należy zad-
Uwaga! Układ nie ma obwodów od- bać o szczelność. Puszka instalacyjna
U
w
a
g
a
!
U
k
Å‚
a
d
n
i
e
m
a
o
b
w
o
d
ó
w
o
d
dzielenia galwanicznego i na jego ele- w zasadzie zapewnia ochronÄ™
d
z
i
e
l
e
n
i
a
g
a
l
w
a
n
i
c
z
n
e
g
o
i
n
a
j
e
g
o
e
l
e
mentach może wystąpić pełne na- przed deszczem, ale samą płyt-
m
e
n
t
a
c
h
m
o
ż
e
w
y
s
t
Ä…
p
i
ć
p
e
Å‚
n
e
n
a
pięcie sieci. Regulację potencjo- kę po zmontowaniu też nale-
p
i
Ä™
c
i
e
s
i
e
c
i
.
R
e
g
u
l
a
c
j
Ä™
p
o
t
e
n
c
j
o
Uwaga!
metru należy przeprowadzać ży zabezpieczyć lakierem
m
e
t
r
u
n
a
l
e
ż
y
p
r
z
e
p
r
o
w
a
d
z
a
ć
R
y
s
.
4
.
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
W urządzeniu Rys. 4. Schemat montażowy
po odłączeniu od sieci izolacyjnym lub zalewą
p
o
o
d
Å‚
Ä…
c
z
e
n
i
u
o
d
s
i
e
c
i
występują napięcia
220V obu punktów S, N. silikonową. Jest to
2
2
0
V
o
b
u
p
u
n
k
t
ó
w
S
,
N
mogące stanowić śmiertel-
W zależności od po- ważna sprawa, ponie- pracę urządzenia w różnych warunkach kli-
ne zagrożenie dla życia! Osoby
trzeb, można zmie- waż układ w wielu matycznych.
niepełnoletnie mogą wykonać i uru-
P
i
o
t
r
G
ó
r
e
c
k
i
nić wartości konden- przypadkach będzie Piotr Górecki
chomić opisany układ tylko
Z
b
i
g
n
i
e
w
O
r
Å‚
o
w
s
k
i
satorów C4 i C5. Należy pracował na otwartym Zbigniew Orłowski
pod opiekÄ… wykwalifi-
jednak pamiętać, że przy powietrzu i zabezpieczenie
kowanych osób
pierwszym włączeniu, uzyskane dorosłych. przed wilgocią jest absolutnie
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
czasy zazwyczaj będą krótsze ze niezbędne.
dostępny w sieci handlowej AVT jako
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
względu na prąd upływu tych konden- Tylko dobre zabezpieczenie przed
 kit szkolny AVT-2177.

k
i
t
s
z
k
o
l
n
y

A
V
T
2
1
7
7
.
satorów. Dlatego lepiej jest wcześniej, wilgocią zapewni długą i bezawaryjną
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98 89