Стенд для проверки кабелей
При изготовлении и применении большого числа кабелей возникает необходимость быстро проверить их исправность и пригодность к установке в собираемое изделие. Обычная "прозвонка" в этих условиях неудобна и занимает к тому же слишком много времени. Автор статьи, имея большой опыт проверки и ремонта многочисленных кабелей, разработал стенд, позволяющий быстро и наглядно убедиться в исправности кабеля или в наличии в нем повреждений.
Принцип, положенный в основу работы описываемого стенда, иллюстрирует схема, изображенная на рис 1. Разъемы проверяемого кабеля подключают к соответствующим ответным частям, на контактах которых смонтированы резисторы R1—R4 R6—R10. Вместе с проводами кабеля и резистором R5 они образуют делитель испытательного напряжения U0. При исправном кабеле, снимаемое с делителя контрольное напряжение U, составляет вполне определенную долю испытательного (в рассматриваемом случае – 36%). При обрывах и замыканиях проводов эта доля изменяется. Конденсатор С1 служит для подавления возможных помех и наводок. Хотя на схеме изображен десятипроводный кабель, подобным образом успешно проверялись кабели с числом проводов до 34.
На рис. 2 представлена схема формирователя необходимых для выполнения проверки испытательного напряже ния U0 и образцовых напряжений Uo и U2. Здесь имеется выпрямитель сетевого напряжения на трансформаторе Т1 и диодном мосте VD2 со стабилизатором напряжения +12В DA3.
Узел запуска построен по схеме одновибратора на таймере DA2. После нажатия на кнопку SB1 таймер генерирует импульс открывающий на 5 ..10 с транзистор VT1. Длительность импульса можно регулировать подстроечным резистором R8, а при необходимости — продлить его до любого нужного значения, просто удерживая кнопку SB1 нажатой. Замкнутые при открытом транзисторе контакты реле К1 подают напряжение на стабилизатор испытательного напряжения, собранный на микросхеме параллельного стабилизатора DA1, и стабилизатор образцового напряжения на такой же микросхеме DA4. На время проверки вспыхивает светодиод HL1. Кроме того, на измерительный узел, построенный по схеме, изображенной на рис. 3 поступает напряжение +5 В, питая его.
Этот узел проверяет, находится ли напряжение, поданное через резистор R3 на входы компараторов микро схемы DA1, в интервале между o6paзцовыми значениями Uк и U1, поданными на вторые входы этих компараторов через резисторы R1 и R2, или вне этого интервала.
Подключенный к выходу "верхнего" компаратора (выводу 1) микросхемы DA1 светодиод HL1 сигнализирует, что напряжение на инвертирующем входе этого компаратора (выводе 2) больше, чем на неинвертирующем (выводе 3) Это происходит, когда в проверяемом кабеле имеется замыкание между проводами, вследствие чего Uк>U1, Светодиод HL2, подключенный к выходу "нижнего" компаратора (выводу 7 микросхемы DA1, сигнализирует о том, что Uк<U2, следовательно в кабеле имеется обрыв.
Когда кабель исправен, выполняется условие U1>Uk>U2. При этом на выходах обоих компараторов установлен высокий логический уровень светодиоды HL1 и HL2 погашены. Узел из элементов DD1.1 и DD1.2 выполняет логическую функцию, и поэтому при исправном кабеле уровень на выходе логического элемента DD1.2 также высокий, а транзистор VT1 открыт. Включенный в его коллекторную цепь светодиод HL3 сигнализирует об этом.
Предусмотрена и звуковая сигнализация об исправности кабеля. Высокий уровень на выводе 13 элемента DD2.1 разрешает работу генератора импульсов звуковой частоты на микросхеме DD2. Импульсы поступают на пьезоизлучатель звука НА1. Подстроечный резистор R12 — регулятор громкости.
Налаживание устройства начинают с установки подстроечными резисторами R10 и R14 (см. рис. 2) значений U,=4, 1В и U2=3, 9В. Затем подключают к разъемам Х1, Х2 (см. рис. 1) заведомо исправный кабель и подстроенным резистором R5 (см. рис. 2) устанавливают UK=4 В. Все эти значения необходимо контролировать одним и тем же цифровым вольтметром (мультиметром).
При изготовлении плоских кабелей случается, что их скрепленные между собой провода по невнимательности заделывают в один из разъемов в обратном порядке: провод 1 — к контакту 10, провод 2 — к контакту 9 и т.д. При проверке по схеме, изображенной на рис. 1, такой кабель будет сочтен исправным. Однако, если изменить схему согласно рис. 4, то при "перевернутом" разъеме напряжение U0 поступит на резистор R5 непосредственно по цепи: контакт 1 разъема Х1 — контакт 10 разъема Х2. Будет подан сигнал "Замыкание". При усложнении испытательной схемы возможно выявление и других неисправностей.
Принцип, положенный в основу работы описываемого стенда, иллюстрирует схема, изображенная на рис 1. Разъемы проверяемого кабеля подключают к соответствующим ответным частям, на контактах которых смонтированы резисторы R1—R4 R6—R10. Вместе с проводами кабеля и резистором R5 они образуют делитель испытательного напряжения U0. При исправном кабеле, снимаемое с делителя контрольное напряжение U, составляет вполне определенную долю испытательного (в рассматриваемом случае – 36%). При обрывах и замыканиях проводов эта доля изменяется. Конденсатор С1 служит для подавления возможных помех и наводок. Хотя на схеме изображен десятипроводный кабель, подобным образом успешно проверялись кабели с числом проводов до 34.
На рис. 2 представлена схема формирователя необходимых для выполнения проверки испытательного напряже ния U0 и образцовых напряжений Uo и U2. Здесь имеется выпрямитель сетевого напряжения на трансформаторе Т1 и диодном мосте VD2 со стабилизатором напряжения +12В DA3.
Узел запуска построен по схеме одновибратора на таймере DA2. После нажатия на кнопку SB1 таймер генерирует импульс открывающий на 5 ..10 с транзистор VT1. Длительность импульса можно регулировать подстроечным резистором R8, а при необходимости — продлить его до любого нужного значения, просто удерживая кнопку SB1 нажатой. Замкнутые при открытом транзисторе контакты реле К1 подают напряжение на стабилизатор испытательного напряжения, собранный на микросхеме параллельного стабилизатора DA1, и стабилизатор образцового напряжения на такой же микросхеме DA4. На время проверки вспыхивает светодиод HL1. Кроме того, на измерительный узел, построенный по схеме, изображенной на рис. 3 поступает напряжение +5 В, питая его.
Этот узел проверяет, находится ли напряжение, поданное через резистор R3 на входы компараторов микро схемы DA1, в интервале между o6paзцовыми значениями Uк и U1, поданными на вторые входы этих компараторов через резисторы R1 и R2, или вне этого интервала.
Подключенный к выходу "верхнего" компаратора (выводу 1) микросхемы DA1 светодиод HL1 сигнализирует, что напряжение на инвертирующем входе этого компаратора (выводе 2) больше, чем на неинвертирующем (выводе 3) Это происходит, когда в проверяемом кабеле имеется замыкание между проводами, вследствие чего Uк>U1, Светодиод HL2, подключенный к выходу "нижнего" компаратора (выводу 7 микросхемы DA1, сигнализирует о том, что Uк<U2, следовательно в кабеле имеется обрыв.
Когда кабель исправен, выполняется условие U1>Uk>U2. При этом на выходах обоих компараторов установлен высокий логический уровень светодиоды HL1 и HL2 погашены. Узел из элементов DD1.1 и DD1.2 выполняет логическую функцию, и поэтому при исправном кабеле уровень на выходе логического элемента DD1.2 также высокий, а транзистор VT1 открыт. Включенный в его коллекторную цепь светодиод HL3 сигнализирует об этом.
Предусмотрена и звуковая сигнализация об исправности кабеля. Высокий уровень на выводе 13 элемента DD2.1 разрешает работу генератора импульсов звуковой частоты на микросхеме DD2. Импульсы поступают на пьезоизлучатель звука НА1. Подстроечный резистор R12 — регулятор громкости.
Налаживание устройства начинают с установки подстроечными резисторами R10 и R14 (см. рис. 2) значений U,=4, 1В и U2=3, 9В. Затем подключают к разъемам Х1, Х2 (см. рис. 1) заведомо исправный кабель и подстроенным резистором R5 (см. рис. 2) устанавливают UK=4 В. Все эти значения необходимо контролировать одним и тем же цифровым вольтметром (мультиметром).
При изготовлении плоских кабелей случается, что их скрепленные между собой провода по невнимательности заделывают в один из разъемов в обратном порядке: провод 1 — к контакту 10, провод 2 — к контакту 9 и т.д. При проверке по схеме, изображенной на рис. 1, такой кабель будет сочтен исправным. Однако, если изменить схему согласно рис. 4, то при "перевернутом" разъеме напряжение U0 поступит на резистор R5 непосредственно по цепи: контакт 1 разъема Х1 — контакт 10 разъема Х2. Будет подан сигнал "Замыкание". При усложнении испытательной схемы возможно выявление и других неисправностей.
Описанный стенд был изготовлен в нескольких вариантах, предназначенных для проверки самых разных кабелей. Внешний вид верхней панели одного из вариантов показан на рис. 5. С его помощью проверяют (в том числе одновременно) плоские кабели четырех типов. Все испытательные каналы построены по схемам, аналогичным описанным выше, с общими блоком питания и формирователем импульсов, задающих время проверки. Неиспользуемые каналы могут быть отключены выключателями, находящимися на одной из боковых панелей. На снимке они не видны Еще два варианта стенда с подключенными к ним кабелями показаны на рис. 6. Индикация свидетельствует, что все кабели исправны.
