Como fazer um circuito simples de teste Milliohm

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Eu queria um circuito testador de milliohm que pudesse ser usado para medir a resistência em placas de circuito impresso para rastrear componentes em curto. Eu olhei para vários designs e combinei várias idéias neste projeto.

Por Henry Bowman



Operação de Circuito

Referindo-se ao esquema, o testador milliohm é alimentado por duas células secas de 9 volts. A energia é conectada ao circuito por uma chave S1 de dois pólos e um único movimento. Como a tensão era CC pura, não adicionei capacitores de filtro. Não adicionei um led para indicar que está ligado porque o medidor se moverá para a direita assim que a energia for aplicada.

circuito testador de miliohm

O regulador 7805 e R1 fornecem uma corrente e tensão constantes na base de Q1. Alguns projetos usam um diodo zener para essa função, mas o 7805 também faz um ótimo trabalho. A voltagem maior +9 está em série com RH1 para o emissor e a voltagem na base parece negativa para o emissor, permitindo o fluxo de corrente do emissor, da base e do coletor. RH1 fornece ajuste da corrente em miliamperes por meio de Q1 e R2 para o cabo de teste A.



A corrente não excederá a corrente constante na base de Q1. R2 também foi adicionado ao lado do coletor para fornecer alguma compensação de temperatura para Q1. Quando uma carga de resistência é conectada aos terminais A&B do cabo de teste, a tensão no terminal A é conectada a R3 e ao pino 2 de entrada do 741 IC.

A combinação de R3 e R4 determina o ganho de tensão do opamp (R4 / R3 = 1000). O pino 2 do opamp é a entrada inversora, então a saída no pino 6 é negativa. RH2 permite zerar o medidor para o lado esquerdo. A tensão negativa é passada pelo RH3 para o medidor analógico de escala completa de 1 ma. RH3 fornece a calibração do medidor para o lado direito (escala completa). D1 e D2 oferecem alguma proteção contra sobretensão. C2 é opcional.

Eu adicionei C2 para diminuir o movimento do meu medidor. Conforme a resistência é reduzida nos pontos de teste A e B, a tensão também será reduzida para a entrada do opamp. O medidor opera exatamente em oposição a um ohmímetro analógico. Com apenas dez resistores de 1 ohm em paralelo entre os cabos de teste, o medidor estará em escala total à direita, indicando 0,1 ohm. Quando uma resistência de zero ohm é conectada aos fios de teste, o medidor se moverá para a extrema esquerda para zero ohms. Se você quiser mais sensibilidade à resistência, aumente os resistores de um ohm em paralelo de dez para doze. Isso fará com que a resistência de escala total seja de 0,08 ohms em vez de 0,1.

Detalhes de construção

Você precisa do maior medidor de 1mA, ou 750uA, que puder encontrar. Eu encontrei um de um analisador de motor automotivo antigo que tinha 5-3 / 4 ”de largura e 4-1 / 4” de altura (14,6 X 10,8 CM). Tem uma grande propagação da escala total ao zero. Os resistores podem ser de 1/8 ou ¼ watt devido à baixa corrente.

Os componentes podem ser montados em uma placa de pc tipo universal ou usar fiação ponto a ponto em uma placa perfurada. Usei soquetes para o transistor e ic, o que os torna mais fáceis de substituir. A fiação “Dead Bug” também pode ser usada, onde o ic é colocado de cabeça para baixo na placa e os fios soldados diretamente aos pinos do ic.

Se você soldar o ic e o transistor, certifique-se de segurar cada cabo com um alicate de bico fino para fornecer um dissipador de calor para os pinos. Certifique-se de colocar o lado negativo do medidor no potenciômetro RH3. O lado positivo do medidor se conecta ao aterramento. Os potenciômetros RH1 e RH3 precisam de seu pino de conexão central preso ao pino direito. As conexões do potenciômetro são visualizadas com o eixo do potenciômetro voltado para você.

RH2 tem fios conectados a todas as três conexões. Não posso deixar de enfatizar a necessidade de juntas soldadas perfeitas neste projeto. O testador é muito sensível a mudanças muito pequenas na resistência. Os três potenciômetros e a chave liga / desliga devem ser montados externamente com o medidor. Fornece um posto de montagem de dois terminais para os cabos de teste A e B e os dois fios de conexão da placa do pc.

Fornece algum alívio de tensão adicional para os cabos de teste usando uma braçadeira de cabo ou braçadeira para prender as extremidades dentro do gabinete. Os cabos de teste devem ser fios trançados de cobre isolados e medidos no calibre # 12 - # 14. Usei um pedaço de cabo de força de uma velha serra elétrica. A solda deve derreter completamente nas pontas de prova para garantir uma boa conexão. Os cabos de teste devem se estender 16 ”(41cm) do chassi. Instale os dez (ou 12) resistores de 1 ohm nos terminais de teste a cerca de 8 ”(20 CM) do chassi.

O número de resistores que você escolhe depende da leitura da escala completa que você precisa. Dez fornecerá uma escala total de 0,1 ohm e 12 fornecerá uma escala total de 0,08 ohm. Os resistores podem ter 1/4 ou 1/8 watt. Os resistores podem ser colocados juntos e cada lado soldado antes de serem colocados nas pontas de prova.

Novamente, certifique-se de ter um ferro quente e um bom fluxo de solda nas pontas do resistor para os fios de cobre nas pontas de teste. Não isole os resistores até que você tenha calibrado o testador e esteja satisfeito com as conexões de solda. Depois de concluir a instalação dos resistores, vá até o final das pontas de prova. Retire cerca de 1/2 ”(1,3 cm) de isolamento de cada uma das pontas do cabo de teste. Quando estiver pronto para ligar, vá para Calibração e siga o passo a passo para evitar danos ao medidor.

Calibração

Presume-se aqui que você tem os resistores de 1 ohm conectados aos cabos de teste e as pontas foram removidas. Certifique-se de ter dado tempo suficiente para que os resistores esfriem após a soldagem. Pegue as duas pontas desencapadas dos cabos de teste e torça-as juntas para ficarem curtas.

Antes de ligar, defina o ajuste zero. e cal adj. potenciômetros de gama média. Defina o ajuste ma. potenciômetro totalmente no sentido horário. Lembre-se antes de ligar que zero ohms está à esquerda e 0,1 (ou 0,08) está à direita. Ligue a alimentação do testador e observe o medidor. Se desviar para a esquerda, abaixo de zero ohms, ajuste o potenciômetro zero no sentido horário até que o ponteiro esteja em zero.

Se for para a direita, de zero, ajuste o potenciômetro zero no sentido anti-horário até que esteja no zero. Remova as pontas em curto e o medidor deve se mover para o lado direito. Você terá que ajustar o potenciômetro de calibração para colocar o medidor na escala completa do lado direito. Agora coloque o curto de volta nos cabos e veja se o ajuste de zero adicional é necessário. Se você tiver que reajustar zero novamente, remova o curto novamente e reajuste o calote. Repita até que o curto-circuito e a remoção do curto não exija mais ajustes. Agora você tem a calibração no estádio.

Construção após pré-calibração

Agora que você completou a pré-calibração, é necessário adicionar algumas pontas de metal pontiagudas aos cabos de teste. Podem ser pregos de cobre afiados ou pontas de prova de teste afiadas removidas de equipamentos de lixo. Essas pontas afiadas devem ter cerca de 2,5 cm de comprimento. O cobre trançado nas extremidades do cabo de teste deve ser enrolado e soldado ao redor da extremidade oposta dos pinos de metal. Novamente, a solda deve derreter completamente para que adira ao cobre trançado e aos pinos.

Você precisará fornecer um tubo retrátil, ou fita, sobre as extremidades soldadas dos pinos de teste. Como agora adicionamos a resistência dos pinos, precisamos recalibrar mais uma vez. Você precisará usar uma boa superfície condutora para colocar os pinos para calibrar.

Você pode usar uma solda de circuito impresso, uma moeda de cobre ou várias camadas de folha de estanho para o condutor. Tente evitar tocar nos pinos durante o teste, pois pequenas tensões CA do contato com a pele podem afetar as leituras do medidor. Coloque os pinos de teste o mais próximos possível no condutor.

Ligue o testador e ajuste o potenciômetro zero até registrar zero ohms (no lado esquerdo). Pode ser necessária alguma pressão nos pinos de teste para obter zero ohms. Remova os pinos do condutor e verifique a escala completa do ponteiro do medidor à direita. Se o potenciômetro de calibração precisar de ajuste, você terá que repetir o curto no condutor novamente e verificar o zero.

A calibração será concluída quando nenhum ajuste for necessário por curto-circuito ou remoção do curto. Não deve haver movimento do ponteiro do medidor quando os fios de teste são mexidos ou movidos. Se você tiver esse problema, é devido a uma conexão de solda ruim. Reaquecimento todas as juntas soldadas nas pontas de prova, resistores de ponto médio, pontos A e B e o problema deve ser corrigido.

Algum tipo de isolamento agora pode ser instalado nos resistores do cabo de teste. Agora você precisará marcar a placa frontal do medidor com o máximo de graduações possível.

Para uma escala completa de 0,1, a escala ¾ é 0,075, a escala média é 0,05, a escala ¼ é 0,025. Se você tiver espaço em seu medidor para fornecer escala de 1/8, será 0,012 ohm. Com meu medidor sendo tão grande, eu era capaz de usar 12 resistores e 0,08 como escala completa, 0,04 meia escala, 0,02 como escala ¼ e 0,01 como escala 1/8.

Como testar

Para testar a resistência com este circuito de miliohm metros, peguei um comprimento de 2 ”(5 CM) de solda e alisei as pontas com um alicate. Coloquei as pontas de prova em cada extremidade e o ponteiro do medidor estava na metade do caminho entre zero e 0,01 e medido 0,005 ohms. Com meu testador, posso detectar resistência de até 0,002 a 0,003 ohms.

Agora você está pronto para acabar com curtos em placas de circuito impresso em vários itens eletrônicos. Consegui reduzir um curto-circuito no painel de alimentação para dois transistores de potência montados em superfície que foram montados lado a lado. Vários componentes poderiam ser o problema, mas, por meio de testes de resistência, reduzi o problema a dois componentes.

Prendi o emissor em um e o curto permaneceu, prendi o emissor no segundo e o curto foi embora. Antes de cada uso, ligue e deixe o testador aquecer por alguns minutos. Faça uma verificação rápida da escala completa e calibração de zero ohms e você estará pronto para solucionar os problemas. O dreno atual no +9 é de cerca de 30ma. O dreno de corrente no -9 é de 2-3 ma.

Imagem de protótipo




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