Danh sách các bộ phận

Sau đây là danh sách các yêu cầu của tôi:

1. Phải đủ lớn để tôi có thể nghe thấy.
2. Thiết bị sẽ tự động tắt sau một khoảng thời gian nhất định (khoảng 2 phút), nhưng thời gian phải được kéo dài thêm mỗi khi nghe thấy tiếng bíp.
3. Phải nhận được phản hồi 'ngay lập tức'.
4. Cần có điện áp đầu dò rất thấp (~200 mV).
5. Độ liên tục phải được xác định ở đâu đó trong phạm vi 25 ohm.
6. Không có phần nào có thể lập trình được.
7. Hầu như tất cả các bộ phận đều đi qua các lỗ.

Sơ đồ được thể hiện trong Hình 1. IC duy nhất là bộ so sánh LM339. Hai MOSFET kênh N có vẻ hơi thừa, nhưng chúng tương đối rẻ, và tôi có vài cái. Tất cả các điện trở đều là 1% 1/4 watt, và tụ điện 100 µF là chất điện phân nhôm đơn giản.

Hiểu về mạch điện

Bộ điều khiển nguồn tập trung xung quanh Q1, một MOSFET kênh N hoạt động như một công tắc điện trở rất thấp xuống đất DC cho đến khi bạn nhấn nút bật. Mạch này gần như không lấy dòng điện từ pin. Khi bạn nhấn nút bật, tụ điện C1 sẽ sạc nhanh và Q1 sẽ bật, cung cấp điện trở đất (gọi là SW_G) cho mạch trên. Máy kiểm tra lúc này đang chạy và tiêu thụ khoảng 16 mA ở chế độ nhàn rỗi (nhiều hơn nữa khi nghe thấy tiếng bíp). Bạn chỉ cần nhấn nhanh nút bật để sạc C1, sau đó C1 sẽ từ từ xả điện qua điện trở hai megaohm.

Khi điện áp trên C1 giảm xuống dưới 2V, Q1 sẽ tắt và máy kiểm tra sẽ tắt nguồn. Tuy nhiên, mỗi khi bạn phát ra tiếng bíp, ngõ ra của U1D sẽ giảm xuống, và Q2 sẽ bật trong giây lát để bơm điện mới vào C1, kéo dài thời gian bật nguồn. Tôi thấy thời gian chờ (không có tiếng bíp để làm mới) là khoảng 2,5 phút, nhưng khoảng thời gian này sẽ thay đổi chủ yếu tùy thuộc vào dung sai của tụ điện.

Phần phát hiện tính liên tục nằm ở trung tâm của U1D: bộ so sánh LM339. Các điện trở liên quan R15-R20 phải có giá trị không nhỏ hơn 1%. Máy kiểm tra của tôi hoạt động ở khoảng 29 ohm. Ngõ ra (chân 13) của U1D sẽ xuống mức thấp khi đầu dò phát hiện tính liên tục (29 ohm hoặc thấp hơn trong ví dụ của tôi).

Phần AUDIO là bộ dao động trung tâm, U1A, theo sau là "bộ khuếch đại" Q3, về cơ bản chỉ là một công tắc bật/tắt, đưa dòng điện qua loa. Bộ dao động bao gồm U1A, C2 và R7-11. Khi đầu dò không phát hiện tính liên tục, ngõ ra của U1D sẽ lên mức cao (nhờ điện trở kéo lên R1), và ngõ ra bộ nghịch lưu của U1C ở chân 14 sẽ xuống mức thấp, vô hiệu hóa bộ dao động. Khi đầu dò phát hiện tính liên tục, ngõ ra của U1D sẽ xuống mức thấp, và ngõ ra bộ nghịch lưu của U1C sẽ lên mức cao (nhờ điện trở kéo lên R11), kích hoạt bộ dao động.

Bộ dao động được kích hoạt sẽ phát ra tần số khoảng 500 Hz (tần số mà thính giác của tôi phản ứng tốt hơn nhiều so với các máy đo áp điện thông thường, khoảng 2 kHz). Đầu ra là một sóng vuông bật/tắt Q3, dẫn dòng điện qua loa. Lưu ý rằng khi bộ dao động bị vô hiệu hóa, đầu ra của biến tần U1B (chân 1) sẽ dẫn dòng điện thấp, đảm bảo Q3 không dẫn dòng điện qua loa. Đây chính là lúc tính năng OPEN DRAIN của LM339 phát huy tác dụng, cho phép đấu nối chân OR của đầu ra U1A và U1B.

Sự thi công

Mạch này khá dễ lắp ráp trên một bảng mạch thí nghiệm. Tôi đã lắp ráp nhiều hơn một bảng mạch thí nghiệm, nên việc tạo một PCB là hợp lý với tôi. Tôi đã sử dụng ExpressPCB cho cả sơ đồ mạch và bố trí PCB. Hình 2 cho thấy mặt linh kiện đã lắp ráp của PCB, và Hình 3 cho thấy mặt hàn.

Các điện trở trên bo mạch của tôi được gắn theo chiều dọc, với một dây được uốn song song với thân điện trở. Bất kỳ ai đã từng nhìn thấy bên trong một chiếc radio bán dẫn đời đầu sẽ nhận ra hình dạng này, giúp tiết kiệm không gian bo mạch bằng cách loại bỏ nhu cầu sử dụng các linh kiện gắn trên bề mặt.

Hình 4 cho thấy mặt trong của hộp. Sau khi tất cả các bộ phận được lắp ráp xong, mặt trước của hộp cho phép dễ dàng tiếp cận pin mà không cản trở dây điện.

Có thể giảm kích thước bo mạch và số lượng linh kiện. Ví dụ, có thể sử dụng linh kiện gắn trên bề mặt. LED1 và LED2 rất tiện lợi và có thể loại bỏ nếu muốn. LED2 là đèn LED màu xanh lá cây báo hiệu nguồn đã bật, còn LED1 màu đỏ và phát ra tiếng bíp. Việc loại bỏ các đèn LED và điện trở đi kèm sẽ kéo dài tuổi thọ pin. Nó cũng sẽ giảm số lượng linh kiện. Tuy nhiên, tôi thấy sự hiện diện của các đèn LED và điện trở này khá tiện lợi.

Tôi đã lắp giắc cắm chuối cho các đầu dò, giúp dễ dàng chuyển đổi giữa các đầu dò khác nhau. Đôi khi tôi muốn dùng đầu dò nhọn, đôi khi là kẹp chữ J hoặc kẹp cá sấu. Để tạo ra tiếng bíp phát ra từ cáp, tôi đã sử dụng các đầu dò có chân cắm hàn vào đầu cáp. Điều này cho phép tôi cắm các chân cắm vào ổ cắm đầu nối và dùng một đầu dò khác để dò, loại bỏ nhu cầu dùng tay thứ ba.

Bất kể bạn sử dụng nó vào mục đích gì, tôi hy vọng bạn thấy thiết bị kiểm tra tính liên tục này hữu ích.