Тестер тока своими руками

Обновлено: 06.07.2024

Тестеры розеток и УЗО применяются для проверки правильности подключения евророзеток.

Тестеры розеток и УЗО , которые выпускает промышленность, имеют светодиодную индикацию различных (целых 7) вариантов подключения розеток.

На самом деле, возможны всего три варианта подключения евророзетки (розетки с заземляющим контактом).

Три варианта подключения евророзетки.

1. Евророзетка подключена правильно, линия защищена УЗО.

2. Евророзетка подключена правильно, линия не защищена УЗО.

3. Евророзетка подключена неправильно (розетка не работает).

Тестер розеток и УЗО своими руками

Я решил такой тестер изготовить самостоятельно, из самых доступных деталей. Может быть, он выглядит неказисто, но зато моментально даёт полную информацию о правильности подключения розеток с заземляющим контактом. В магазине пришлось купить разборную вилку с заземляющим контактом и в неё вставить кнопку без фиксации.

Принцип работы самодельного тестера для проверки розеток и УЗО

1. Вилка вставляется в розетку.

Если обе лампы горят вполнакала – значит розетка работает.

2. Если затем нажать на кнопку , то:

Погаснут обе лампы (если подключен заземляющий проводник, и розетка защищена УЗО – сработает УЗО), или
Одна лампа погаснет, а вторая загорится в полный накал (если подключен заземляющий проводник, но розетка не защищена УЗО).
Или не произойдёт ничего , если заземляющий контакт не подключен.

Схема такого Тестера розеток и УЗО своими руками приведена ниже.

Для сравнения магазинного тестера для проверки розеток и самодельного я составил вот такую таблицу.

Заключение

Тестер розеток и УЗО, сделанный своими руками, даёт простую и наглядную индикацию о том, как подключена розетка, подключен ли к ней заземляющий проводник и находится ли проверяемая розетка под защитой УЗО. К тому же, вместо трёх индикаторов (светодиодов) применены всего два индикатора (лампы накаливания), что значительно упрощает считывание показаний индикаторов.

Если статья была для Вас полезной или интересной , не забудьте поставить лайк и подписаться на мой канал.

Задавайте вопросы и оставляйте комментарии, вступайте в дискуссию. До следующих встреч.

Существует много разновидностей так называемых USB тестеров, которые используются для контроля напряжения и тока, протекающего через USB устройство. Они могут использоваться для проверки кабеля, зарядного устройства, быстрого измерения потребляемого тока, тока заряда. Подобного рода измерители пользуются популярностью из-за их функциональности и низкой стоимости. Кстати, по второй причине теряется всякий смысл самостоятельной сборке подобного устройства. Но конструкция прибора, о котором пойдет речь в статье, заслуживает внимания из-за интересной аппаратной и программной реализации (Рисунок 1).


Рисунок 1.	USB тестер позволяет измерять напряжение до 22 В и ток до 5 А.

В статье мы рассмотрим конструкцию подобного модуля USB тестера, который выполнен на микроконтроллере (МК) и драйвере семисегментного индикатора и обладает рядом преимуществ:

В основе схемы МК Microchip семейства AVR ATtiny13A, драйвер семисегментного индикатора TM1637, резистивный шунт сопротивлением 0.033 Ом и 4-разрядный семисегментный индикатор с общим анодом. Внутреннего источника опорного напряжения МК с выходным напряжением 1.1 В вполне достаточно для приемлемой точности прибора.

Рисунок 3.

Принципиальная схема USB тестера на МК ATtiny13A.

Микросхема драйвера 4-разрядного семисегментного индикатора TM1637 считается достаточно распространенной и надежной, применяется в платах расширения Arduino. Подключается к микроконтроллеру по двухпроводному последовательному интерфейсу (CLK, DIO). Помимо реализации динамической индикации, драйвер поддерживает управление яркостью индикатора.

В режиме одновременной индикации напряжения и потребляемого тока следует учитывать, что индикатор четырехразрядный, и такой режим не очень хорошо подходит для значений выше 9 В.

Принципиальная схема и проект печатной платы разрабатывались в Proteus; проект доступен для скачивания в разделе загрузок. Печатная плата двухсторонняя, что позволяет минимизировать размеры прибора. Вид печатной платы со стороны установки МК и микросхемы драйвера индикатора показан на Рисунке 4.


Рисунок 4.	USB тестера на МК ATtiny13A: вид печатной платы со стороны установки МК.

С целью уменьшения объема программного кода пришлось избавиться от вычислений с плавающей точкой. Несмотря на то, что значение резистивного делителя напряжения и значения, отображаемые на дисплее, с десятичной точкой, в программном коде значения рассчитываются как мА и мВ, затем десятичная точка отображается в нужном месте на индикаторе.

Исходный код программы микроконтроллера понятен и снабжен комментариями. Библиотека драйвера семисегментного индикатора была оптимизирована по причине ограниченного объема Flash-памяти МК. В частности, в исходном коде библиотеки отключены (закомментированы) многие дополнительные символы, которые могут отображаться на семисегментном индикаторе. Если вы планируете использовать библиотеку для других проектов, то просто раскомментируйте нужные строки. Также в библиотеке можно задать уровень яркости индикатора (перед компиляцией проекта). Также и заголовочный файл библиотеки драйвера индикатора может быть адаптирован под другие микроконтроллеры. Для разработки программного кода использовалась среда разработки Atmel Studio 7.

Вводная

Определение точной схемы обжима кабеля обязательно.
Вся информация выводится со стороны тестера. Никаких миганий светодиодиками на ответной части. Предположим, что ответная часть находится в руках обезьяны, причем даже не цирковой, и лишь благодаря новейшим технологиям обезьяну удалось обучить пользоваться перфоратором и кроссировать кабель в розетках. Или, говоря чуть более научно: ответная часть — полностью пассивная.

Аппаратная часть

Принцип работы: ответная часть представляет из себя набор сопротивлений различных номиналов. Измерим их. Зная их номиналы и распайку ответной части, мы можем точно выяснить, как кроссирован кабель. Ниже представлена схема устройства (все иллюстрации кликабельны). Конкретные номиналы сопротивлений выбраны скорее с учетом наличия в магазине, чем осознанно, хотя получился кусочек ряда Фибоначчи.

Рис. 1. Схема тестера

Рис. 2. Схема ответной части

Порт A микроконтроллера — это входы АЦП, на порту B у нас ISP и пара служебных функций, порт C используем для формирования тестовых сигналов, ну а порт D — для общения с пользователем посредством HD44780-совместимого дисплея.

Цепочка VD2 — R4 служит для обнаружения разряда батареи. На стабилитроне падает 5,1В, Таким образом, когда напряжение батареи упадет ниже 6В, на PB2 появится лог. 0. Тут по уму нужен бы триггер Шмитта, но не нашлось.

Программная часть

Для написания программы я использовал среду AVR Studio 4, язык C. Ниже я опишу алгоритм работы, а вот код не покажу, и тому есть причины. Во-первых, он несколько ужасен (картинка с лошадью, блюющей радугой). Во-вторых, раз уж это DIY, то реализацию ниже описанных алгоритмов не грех и самому написать — а то что же это за DIY такое? Ну а в-третьих, если писать не хочется, то в приложениях откомпилированный .hex присутствует.

Описывать стандартные процедуры типа работы с АЦП, реализации обмена с HD44780-совместимым дисплеем и тому подобные очевидные вещи смысла не вижу. Все давно сказано до меня.

Работа тестера делится на несколько этапов, которые повторяются циклически.

Этап 1. Начальные проверки

Этап 2. Проверка целостности линий и наличия коротких замыканий

Для каждой из 8 линий проделываем следующее. Подаем на нее +5В с порта C, сохраняя все остальные линии порта в высокоимпедансном состоянии, и измеряем напряжение на остальных линиях. Если на всех линиях околонулевые значения — исследуемая линия оборвана. Если же на какой-то из линий тоже появилось +5В — это КЗ. В норме мы увидим некие промежуточные значения.

Этап 3. Выяснение схемы кроссировки

Вот и подобрались к самому интересному. Отсеяв все заведомо неисправные линии (перебитые и закороченные провода), приступим к измерению сопротивлений оставшихся линий (пусть их количество N, 0 R_ij, но меньше прочих элементов строки. Получим:
R_i + R_j = R_ij
R_i + R_k = R_ik
R_j + R_k = R_jk
Решаем и находим среди R_i, R_j, R_k наименьшее (предположим, им оказалось R_i). оставшиеся неизвестные R_x находим из R_x = R_ix — R_i.

Этап 4. Определение точки обрыва, если таковая имеется

Переводим все линии порта C, кроме той, которая подключена в той жиле, где есть обрыв, в Hi-Z. Подаем на жилу +5В, заряжая ее. Измерим напряжение на ней, это будет наше начальное U₀. Переводим все линии в Hi-Z. Начинается разряд кабеля через резистор R2.X сопротивлением 1 МОм. Выждав 1 мс, измеряем напряжение на этой линии U.

Пользуюсь. Доволен. Желающие повторить мой путь могут вот тут найти архив с печатной платой в формате DipTrace, схемой в формате sPlan, прошивкой МК, а еще файл с примером командной строки для avreal, в котором можно посмотреть fuse-биты.

Фото процесса

Внимание! Автору статьи при рождении вырезали художественное чувство, как будущему инженеру не нужное. Ценителям незаваленных горизонтов, композиции кадра и всякого прочего баланса белого просьба на этом месте прекратить чтение и перейти сразу к комментариям, во избежание получения серьезных душевных травм.

Начало процесса.

Печатная плата. Изготовлена с помощью ЛУТ, лужение сплавом Розе.

Готовая плата. Сверлим, паяем, промываем спиртом (у кого рука поднимется — этиловым, лично я мыл изопропиловым). После отладки покрываем лаком для защиты от коррозии.

Плата установлена в корпус, дисплей закреплен, к нему припаян шлейф веселенькой расцветки. Отверстие под дисплей прорезал дремелем с помощью миниатюрного отрезного диска, впрочем, есть и другие методы.

Осталось закрыть крышку.

Тест: прямой фабричный патч-корд, 0.5 м. Кнопка включения расположена под указательным пальцем сверху корпуса.

Тест: отрезок кабеля длиной 10 м, обжат с одной стороны.

Тест: самодельный кроссовер, 10 м.

Upd. По просьбам хабражителей таки выкладываю исходник. Можно взять тут.

Бывают такие ситуации, когда нужно проверить правильность подключения USB гнезда системного блока компьютера, или при замене гнезда в ноутбуке, или любое другое 5-ти вольтовое гнездо этой шины, чтоб убедится в его исправности. Проверять рабочей, пусть даже и недорогой флешкой желания нет, потому как если вдруг что не так то флешки можно и и лишится. Что уж говорить про USB винчестеры за сотню долларов.

Предлагаемое устройство достаточно простое и надежное. Оно всегда покажет вам полярность порта, а операционная система известит, что устройство не опознано. Данный простой Usb тестер собрал в корпусе неисправной флешки.

Схема USB тестера

Для удобства и информативности добавлен еще один светодиод, LED1 – индикация DATA +

Плата в Лайе (размер 25х11 мм):

Штекер можно взять от любой старой нерабочей флешки или подобного USB устройства, и вообще использовать часть USB шнурка.

И сразу приведу пример – недавно купил USB удлинитель на 3 м за 50 грн, а в нём распаяны разъемы зеркально, что убило две хорошие флешки. Потом уже начинаем разобраться что к чему – но поздно… Конструкцию собрал и проверил -igRoman-

Хочу поделиться одной самоделкой, на создание которой меня подтолкнула статья vitekc759 . Правда пришлось немного попотеть, чтобы под редактировать скетч (в программировании я не очень). И в итоге получилось то, что и было нужно. Очень часто мне приходится сталкиваться с различными аккумуляторами, и данное устройство оказалось хорошим помощником в моей работе. Устройство имеет вход и выход. При подключении на вход аккумулятора, а на выход нагрузки, то можно измерить емкость отданную. При подключении на вход зарядного устройства, а на выход аккумулятор, то емкость залитую. Вместо кнопок + и – использовал не фиксируемый тумблер на 3 положения (вверх, вниз и нейтральное положение). Кнопка сброс перезагружает ардуинку. По схеме есть кнопка CLEAN, в скетче можно задать ей любое значение напряжение отключения. В моем варианте она отсутствует. В ближайшее время есть желание заменить тумблер на энкодер с кнопкой, и тогда она будет задействована. По даташиту плата INA 219 имеет следующие параметры измерений: напряжение 26в и ток до 3 ампер. И чтобы увеличить предел по току пришлось ставить внешний шунт. Отпаял я его со старого амперметра, и установил его параллельно плате (на фото печатной платы видно). Так как сопротивление шунта изменилось пришлось немножко под корректировать скетч. Калибровал это все при помощи обычного мультиметра.

На дисплее отображаются следующие параметры:
1 Напряжение на АКБ
2 Мощность, потребляемая нагрузкой
3 Напряжение отключения
4 Сопротивление нагрузки
5 Ток нагрузки
6 Емкость АКБ
7 Время тестирования
8 Состояние
9 Увеличение или уменьшение напряжения отключения
10 Кнопка сброс

А теперь немного о компонентах данного девайса:
1 Дисплей LCD 1604 с подключением по I2C
2 Ардуино нано
3 Плата INA 219
4 Блок питания на 12в 1А
5 Реле на 12в с мощными контактами (подойдет от старого ИПБ), и немного разной мелочевки согласно схеме

Читайте также: