Пробники и индикаторы напряжения
Простейший светодиодный индикатор сетевого напряжения использует гасящий конденсатор С1 (рис. 2.3) [2.1]. Стабилитрон защищает цепь светодиода от перенапряжения.
Для индикации напряжения постоянного и переменного тока в диапазоне 3…30 В предназначен пробник по схеме на рис. 2.4 [2.3].
Для индикации напряжения постоянного и переменного тока, в более широком диапазоне (24…250 В) предназначено устройство по схеме на рис. 2.5 [2.3].
Рис. 2.5. Схема индикатора напряжения постоянного и переменного тока 24…250 В
Рис. 2.6. Схема универсального пробника
Для индикации состояния элементов устройств, выполненных на цифровых микросхемах, используют так называемые логические пробники.
К логическим пробникам обычно предъявляют следующие требования: индикация логической единицы/нуля на входе/выходе цифровой интегральной микросхемы, реже – наличие импульсов на электродах полупроводникового прибора. Пробник не должен перегружать выходные цепи контролируемых микросхем или шунтировать входные (т.е. не должен вносить сбоев в работу цифровой техники в процессе контроля). Обычно подобные пробники узкоспециализированы для работы только с ТТЛ – или КЖЗГ7-логикой.
На рисунке 2.6 приведена схема универсального пробника [2.4], позволяющего без использования источника питания контролировать работу ТТЛ (3…5 Б) и КМОП (3…15 В) микросхем, а также индицировать напряжение постоянного и переменного тока в диапазоне от 3 до 100 Б при длительном подключении и до 300 В – при кратковременном. Пробник питается непосредственно от источника контролируемого напряжения, потребляя при этом весьма незначительный ток: при напряжении 5 В – 90 мкА; при 9 Б – до 190/WK/4; при 15 В – до 290мк/4; при 100В – 4 мА и при 300 Б – 12 мА. Высокая экономичность устройства и, соответственно, малая нагрузка по току на контролируемую цепь достигнута за счет динамического характера индикации устройства.
Индикация напряжений малого уровня (до 14 В) осуществляется преимущественно за счет работы генератора импульсов на германиевых транзисторах VT1, VT2, в качестве которых могут быть использованы транзисторы типов МП39 – МП42 и /И/735 – МП38.
При индикации ТТ/7-уровней частота вспышек светодиода HL3 составляет около 3 Гц; при напряжении 4 В (близком к уровню минимально допустимых значений логической единицы ТТЛ-логики) частота генерации повышается до 5 Гц. При напряжении 3 В частота генерации возрастает до 10 Гц и выше, яркость свечения светодиода резко снижается. При контроле КМОП-элементов напряжению в 9 В соответствует частота генерации около 1 Гц; начиная с напряжений, превышающих значение напряжения стабилизации стабилитрона и напряжение зажигания светодиода, начинает светиться светодиод HL2. Для указанных на рисунке элементов схемы (Д814Б и АЛ307) это напряжение составляет 11.5В. Падение напряжения собственно на генераторе импульсов не превышает 10 В. В диапазоне напряжений 14…20 Б светодиод HL2 мигает с частотой около 1 Гц с постепенным переходом в режим непрерывного свечения.