Оборудование для рабочего места радиолюбителя. Инструменты радиолюбителя
elwo.ru
elwo.ru
elwo.ru
elwo.ru Инструменты и рабочее место радиолюбителя | НачинающимИнструменты и рабочее место радиолюбителя Чтобы собрать любое электронное устройство, кроме знаний радиотехники и электроники нужны определенные навыки работы и инструмент. Очень важно уметь правильно содержать инструмент, чтобы он был в постоянной готовности. Известно, что хорошие инструменты стоят дорого, но на них экономить не следует: более дорогие инструменты будут служить дольше и их легче поддерживать в работоспособном состоянии. Радиолюбителю, собирающему электронный прибор, приходится выполнять много различных работ. Наибольший удельный вес приходится, конечно, на электромонтажные работы, затем на механические и налаживание аппаратуры. Столярные и малярные работы встречаются гораздо реже. Монтажные работы — важнейшая составная часть сборки любого электронного устройства. Их описание мы начнем с общей характеристики необходимых для этого инструментов. В набор основных инструментов для монтажных работ входят торцовый паяльник (боковой менее удобен и применяется реже), отвертки, гаечные ключи разных номеров (в том чисде торцовые), плоскогубцы, круглогубцы, кусачки, бокорезы, монтажный нож, пинцеты, ножницы. При монтаже с успехом можно пользоваться хирургическим зажимом и зубоврачебным зеркальцем, насаженным на длинную ручку, которое очень удобно для осмотра монтажа в труднодоступных местах. Очень полезны также самодельные приспособления: прижимка, крючок для вытягивания проводов и угольник для укладки нескольких параллельно идущих проводов. Мощность электрического паяльника для монтажа электронных и радиотехнических устройств обычно составляет 30 — 40 Вт. Однако при монтаже полупроводниковой аппаратуры такой паяльник может оказаться чрезмерно мощным, вызовет недопустимый перегрев транзисторов, поэтому целесообразно обзавестись также маломощным паяльником мощностью примерно 15 Вт. Полезно также иметь в комплекте низковольтный маломощный паяльник, питаемый от сети через понижающий разделительный трансформатор с заземленной вторичной обмоткой. Такой паяльник не только уменьшает опасность перегрева полупроводникового прибора или .печатной платы, но и безопасен в смысле попадания на корпус его напряжения сети. Если же окажется необходимым при .монтаже припаять, допустим, провод к металлическому шасси или к другой массивной металлической поверхности, то для ее прогрева мощности в 30 — -40 Вт может оказаться недостаточно. В этих случаях приходится использовать более мощные паяльники (до 60 Вт и более). Таким образом, в наборе полезно иметь несколько паяльников разной мощности, однако на первый случай можно ограничиться одним — мощностью 30 — 40 Вт. В наборе необходимо иметь также несколько отверток разного размера. Отвертки для электромонтажных работ должны иметь длинную ручку из изоляционного материала (дерева, эбонита, пластмассы и т. д.), чтобы предотвратить опасность случайного поражения электрическим током. Для настройки контуров надо использовать специальный инструмент: отвертку из изоляционного материала, а также специальную индикаторную палочку, имеющую на одном конце кусочек феррита, а на другом — кусочек латуни или меди. Для изготовления отвертки, используемой при настройке контуров, пригоден стержень из любого, поддающегося обработке изоляционного материала, в том числе и древесины. В таком стержне (в одном из торцов) делается пропил, в который вставляют и приклеивают клеем БФ-2 небольшую пластинку из латуни или бронзы, заточенную с одной стороны подобно отвертке. Отвертки, используемые для монтажных работ, нужно подбирать по размеру шлица на головке винта. Гаечные ключи (торцовые и боковые) применяют для завинчивания шестигранных гаек и болтов. В комплекте инструмента обязательны также пло-скогубцы, которые используют для изгибания проводов и выводов деталей при подготовке их к монтажу, во время монтажа и для многих других операций. В зависимости от формы губок плоскогубцы разных видов называют по-разному: узкогубцы, тонкогубцы, «утиный нос» и т. д. В комплекте инструмента желательно иметь набор разных их видов. Во время монтажных работ часто бывают полезны круглогубцы, которые делают с короткими и длинными губками. Их используют для сгибания проводов, а также для того, чтобы делать колечки на конце провода при креплении проводов под зажимы, винты и т. п. Кусачки и бокорезы применяют для откусывания проводов, тонких лепестков, причем для откусывания монтажных проводов (медных и алюминиевых) обычно используют бокорезы. Кусачки предназначены для откусывания более толстой проволоки, однако очень толстую проволоку лучше отрубать зубилом. Существуют также очень удобные комбинированные инструменты. Так, комбинированными плоскогубцами можно не только захватывать и зажимать разные предметы, но также откусывать проволоку. Комбинированные плоскогубцы — неотъемлемая часть набора инструментов для монтажных работ. Такие комбинированные плоскогубцы иногда неправильно называют пассатижами. Пассатижи в отличие от комбинированных плоскогубцев имеют специальную форму губок с поперечной насечкой. Монтерский нож используют при монтаже для зачистки проводов. С помощью пинцетов удерживают провода и мелкие детали при пайке, особенно в труднодоступных местах, а также если провода сильно нагреваются. Для этой же цели удобно использовать и хирургический зажим. При монтаже транзисторных устройств, где перегрев при пайке особенно опасен, пинцет и зажим могут выполнять функции теплоотвода. Ножницы служат для обрезания изолирующих оплеток проводов и для резки тонких листовых материалов: бумаги, лакоткани, фольги, электрокартона. Для резки тонких металлических листов полезно иметь специальные ножницы по металлу. . Для осмотра труднодоступных мест монтажа удобно использовать кроме зубоврачебного зеркальца на длинной ручке и миниатюрную лампочку для подсветки, также смонтированную на длинной ручке. Комплектуя рабочий инструмент домашней мастерской, не нужно забывать о некоторых основных правилах безопасности. Имея дело с электрическим током, всегда нужно помнить об опасности поражения током, поэтому на металлические ручки инструментов, предназначенных для электромонтажных работ, обычно надевают изоляционные трубки. Ручки плоскогубцев, бокорезов .и других монтажных инструментов можно изолировать хлорвиниловыми трубками. Чтсбы надеть на ручки трубку, диаметр которой должен быть немного меньше диаметра ручки инструмента, трубку помещают в дихлорэтан на 0,5 — 1 ч. Трубка после этого размягчается и ее можно легко надеть на ручки инструмента. Через сутки или двое трубка становится жесткой и плотно обтягивает, инструмент. Полезно также изолировать пинцет. На ножки его надевают две отдельные хлорвиниловые трубки, малого диаметра, а сверху,, где ножки соединены, — кусок трубки большего диаметра. Существует и другой простой и, пожалуй, более доступный способ изолирования инструмента, надежность которого не меньшая. На ручки плоскогубцев, кусачек или других инструментов надевают резиновые трубки. В ряде случаев трубку даже удобно не разрезать, а оставлять целой: резина обладает упругостью, поэтому губки будут постоянно разведены, что удобно при частом пользовании инструментом. Значительную часть времени радиолюбителя-конструктора занимает выполнение разнообразных механических работ: изготовление плат или шасси, пробивка и сверление отверстий, нарезание резьбы и пр. В комплект инструментов для механических работ входят тиски, различные напильники, слесарный молоток, сверла, рлашки, метчики, слесарная ножовка, зубила и крейцмейсели, а также линейка, угольник и шаблоны для проверки правильности обработки металлической поверхности. В распоряжении радиолюбителя должен быть также определенный набор инструментов для налаживания радио- и электронной аппаратуры, электрические пробники и хотя бы самые необходимые измерительные приборы, без которых ни наладить, ни отремонтировать современное электронное или радиоустройство невозможно. К таким инструментам относятся отвертки для подстройки контуров, сделанные из изоляционного материала; отвертки из немагнитного материала (бронзы, латуни, меди), очень полезные и даже необходимые при налаживании, например, магнитофонов; индикаторная палочка для проверки настройки контуров в резонанс, выточенная из изоляционного материала, на одном конце которой прикрепляется кусочек феррита, а на другом цилиндрик из меди или латуни. Прочие инструменты, используемые при налаживании, — это обычные монтажные инструменты, такие, как паяльник, отвертка, плоскогубцы, бокорезы и т. д. Не обойтись вам и без измерительного прибора, так как придется проверять сопротивление резисторов, напряжения и тока в разных цепях конструкций. Измерительный прибор или в народе – тестер – должен иметь каждый радиолюбитель. Сейчас большой популярностью пользуются цифровые приборы. Они многофункциональны и сравнительно недороги. В заключение остановимся на том, как оборудовать рабочее место. Его важнейшая часть — рабочий стол. Конструкция стола может быть самой различной, в зависимости от конкретных условий, и возможностей радиолюбителя. Иногда это может быть даже откидная доска, прикрепленная к стене петлями. Стол шириной до 100 см наиболее удобен, так как при большей ширине трудно дотянуться до стены, где могут висеть инструменты. Рабочее место необходимо оборудовать штепсельной розеткой (лучше даже несколькими) с предохранителем. Не следует, однако, устанавливать розетки непосредственно на столе — они будут мешать, их лучше поместить на стене перед столом. Стол, как и рабочий инструмент, требует соблюдения определенных правил обращения. На рабочем столе, например, никогда не следует производить тяжелые работы — отесывать доски или рубить металл. Тесать нужно на массивной колоде, а для .рубки металла следует иметь стальную болванку или кусок рельса. Располагая инструменты у стола на щите, прикрепленном к стене, наиболее часто используемые нужно помещать ближе к рабочему месту. К щиту инструменты можно прикреплять проволочными крючками, прижимами и т. д. Чтобы ясно было видно место каждого инструмента, рекомендуется нанести краской контур его в том положении, в каком он должен находиться на щите. Инструменты можно хранить и в ящике стола, и в переносном ящике. Однако открытый способ хранения удобнее, так как он дает возможность постоянно иметь все инструменты под рукой, а по пустому месту на щите сразу видеть, что отсутствует. Нужна такая система размещения, чтобы каждый инструмент имел свое место, откуда его можно легко взять. При хранении режущих инструментов, например пил, на режущую кромку рекомендуется надевать кусок разрезанного по длине резинового шланга. Этот способ хранения не только страхует владельца пилы от случайных травм, но и надежно защищает инструмент от порчи. Для хранения мелких радиодеталей (конденсаторов небольшой емкости, постоянных резисторов, транзисторов, диодов и т. д.) можно использовать картотечный способ и хранить такие карточки в вертикальном положении в отдельном ящике. Чтобы сделать карточку для деталей в листе картона размерами с обычный тетрадный лист нужно проколоть шилом отверстия и вставить в них выводы деталей, загнув выводы с противоположной стороны. Если на каждом листе будут закреплены детали только одинакового номинала, то не придется тратить много времени на поиски нужной детали во время работы. Для удобства сверху на каждой карточке следует сделать надпись с указанием номинала детали. Удобно также хранить мелкие детали (резисторы и конденсаторы) в отдельных коробках, разобранными по номиналам и типам. И, наконец, полезно запомнить, что, приступая к работе, нужно прежде всего ознакомиться, как следует пользоваться материалами и инструментами. Все необходимые инструменты и материалы нужно приготовить до начала работы, чтобы потом не тратить напрасно время на поиски. Инструмент и рабочее место всегда нужно содержать в чистоте. Никогда не работайте тупым или неисправным инструментом. Устраняйте мелкие неисправности инструмента сразу, как только заметили их. Окончив работу, кладите инструменты на место. Никогда не спешите в работе: хороший мастер все делает быстро, но не спеша, его быстрота — результат умения, опыта и знаний. Соблюдайте правила безопасности. Никогда не работайте в галстуке. Засучите рукава рубашки, если они без манжет. Вячеслав Юлианович Иваницкий СОВЕТЫ НАЧИНАЮЩЕМУ РАДИОЛЮБИТЕЛЮwww.radiomexanik.spb.ru Мастерская радиолюбителя, инструменты и приборыИз истории открытия электромагнитных волн видно, что для экспериментального подтверждения их существования недостаточно было таланта и усидчивости исследователя, понадобилось еще умение мастерить, слесарные навыки и другое. Так, Генрих Герц в школьные годы увлекался столярным и токарным ремеслом. Он даже ходил в воскресную ремесленную школу. Когда через некоторое время Г. Герц стал известным ученым, то его старый учитель, узнав об этом, сказал: «Жаль! Из него вышел бы прекрасный токарь». Для того, чтобы повторить исследования Г. Герца, сделать антенну, сконструировать хороший приемник, нужно не только знать принципы их работы, но и иметь навыки изготовления соответствующих плат, выполнения монтажа, и уметь сделать красивый корпус. Приборы и инструменты Радиолюбитель, который собирает разные радиоэлектронные устройства, выполняет различного рода работы. Из общего объема работ большая часть составляют электромонтажные работы, далее идут механические и только потом наладка аппаратуры. Для монтажных работ используют паяльники разной мощности (рис. 5.1), отвертки, круглогубцы, бокорезы, нож, пинцет и ножницы (рис. 5.2). Мощность электрического паяльника для монтажа малогабаритных электронных и радиотехнических устройств составляет 30…40 Вт.
Рис. 5.1. Типы паяльников для различных радиотехнических работ: а 90 Вт………..для пайки крупногабаритных деталей и проводов большого сечения; б 45…50 Вт…. для монтажа ламповой и телеаппаратуры; в 30…40 Вт…. для пайки малогабаритной аппаратуры и конструкций на печатных платах
Рис. 5.2. Инструмент, используемый при пайке радиоэлектронных устройств: кусачки, пинцет, круглогубцы Лучше, если имеется в комплекте низковольтный паяльник, который питается от сети через понижающий разделительный трансформатор с заземленной вторичной обмоткой. Такой паяльник не только уменьшает опасность перегрева полупроводникового прибора или печатной платы, но и еще обезопасит от попадания на его корпус напряжения сети. При монтаже радио и телеаппаратуры на лампах пользуются паяльником мощностью 45…50 Вт. Для пайки крупногабаритных деталей и проводов большого диаметра используют паяльник мощностью 90 Вт. Для настройки контуров следует пользоваться отверткой из изоляционного материала, а также специальной индикаторной палочкой, которая имеет на одном конце феррит, а на другом кусочек латуни или меди. В комплекте инструментов обязательно должны быть плоскогубцы, которые используют для изгиба провода и выводов деталей при подготовке их к монтажу во время монтажа или в других случаях. При монтаже транзисторных устройств необходимо пользоваться пинцетом, чтобы не было перегрева деталей. Имея дело с электрическим током, необходимо всегда помнить об опасности поражения током, поэтому на металлические ручки инструментов, которые используются для электромонтажных работ, необходимо надеть изоляционные трубочки. Для механических работ радиолюбитель должен иметь тиски, различные напильники, слесарную ножовку, молоток, сверла, плашки, метчики, а также линейку и транспортир. После окончания работ напильники обязательно необходимо почистить. Их нельзя бросать и класть один на другой. Для того, чтобы продлить срок службы напильников, новые напильники рекомендуется сначала применять для опиловки только мягких металлов: меди, алюминия, а более старые для стали и очень старые для чугуна. Керн используют для разметки массивных металлических деталей, а также для наметки центров отверстий для сверления. Сверление малых отверстий делают с помощью дрели и сверл разного диаметра. При нарезке резьбы метчик вставляют в четырехгранное отверстие воротка. Направлять метчик необходимо вертикально. Для того, чтобы стружка была короткой и легко отделялась, сначала делают один оборот по ходу резьбы, а потом пол оборота назад, потом снова один оборот по ходу и т.д. В некоторых случаях при нарезке резьбы в мягких металлах и пластмассах можно использовать стальной болт с необходимым размером резьбы. Конец болта на расстоянии 2…3 мм необходимо спилить на конус и трехгранным напильником пропилить 3…4 режущие кромки по длине болта. В мастерской радиолюбителя необходимо иметь самый простой измерительный прибор авометр (ампервольтомметр), без которого наладить аппаратуру и проверить режим работы практически невозможно. Желательно также иметь и более сложные приборы осциллограф, звуковой генератор, генератор высокой частоты, ламповый вольтметр и т.д. В крайнем случае для проверки работы электрических цепей можно использовать простые приборы-индикаторы. С помощью пробников проверяют прохождение тока в электрических цепях, обрыв в обмотках и замыкания в конденсаторе. В настоящее время, помимо традиционных магнитоэлектрических приборов, в лабораториях радиолюбителей заняли свое постоянное место и цифровые мультиметры. Широкий ассортимент цифровых мультиметров, в зависимости от цены, позволяет каждому интересующемуся электроникой выбрать себе подходящий прибор. Для радиолюбительских целей, оптимальным соотношением цены и возможностей удовлетворяют цифровые мультиметры серии Voltcrafl. Вся информация в мультиметрах выводится на дисплей. Основными функциями для мультиметра являются измерения постоянного и переменного напряжения и тока, сопротивления с одновременной проверкой цепи на короткое замыкание и частоты. Важной особенностью этих приборов является наличие автоматического выбора диапазона измерений, то есть отпадает необходимость механических переключений во время работы. В цифровых мультиметрах имеется встроенный логик-тестер, который позволяет быстро выполнить проверку логических уровней в статическом режиме, исходя из заданного напряжения питания. У некоторых типов приборов имеются простые генераторы прямоугольных импульсов на несколько фиксированных частот для тестирования различных радиоэлектронных схем. Помимо этого, некоторые модели приборов позволяют измерять емкость, индуктивность, температуру с помощью внешнего термодатчика и проверять исправность транзистора. Еще одна особенность современных универсальных приборов: практически все мультиметры могут быть подключены к персональному компьютеру через последовательный порт. Некоторые модели в дополнение к основному дисплею имеют еще дисплей для индикации вспомогательных величин. Даже перечисление некоторых функциональных возможностей мультиметров говорит об их универсальности и незаменимости в радиолюбительских разработках. Столярные и покрасочные работы в практике радиолюбителя занимают относительно небольшое место. К ним относят, например, изготовление и покраску корпуса для громкоговорителя, корпуса для приемника и другое. Поэтому необходимо иметь простой столярный инструмент пилу, рубанок, лобзик. Для покрасочных работ необходимо иметь небольшие кисточки. Для обработки дерева, пластмасс и мягких металлов используют стеклянную наждачную бумагу, а для твердых металлических сплавов корунд, карборунд, наждак. Чем крупнее зерна абразива, тем грубее получается поверхность. Сорт шлифовальной бумаги можно определить по цвету абразивного материала: стекло прозрачное, наждак имеет черный или темно-серый цвет, карборунд разные оттенки зеленого цвета. Рабочий стол радиолюбителя может быть разной конструкции, в зависимости от конкретных условий и требований любителя. На рабочем столе нельзя делать тяжелые работы рубить металл или тесать доски. Инструмент и рабочее место необходимо содержать в чистоте. После окончания работы инструмент складывают в соответствующее место. Никогда не спешите во время работы: хороший мастер все делает быстро, но не спешит, его скорость результат умения, опыта и знаний. Придерживайтесь правил техники безопасности, не работайте в галстуке. Засучивайте рукава рубашки, если они без манжет. Хранение радиодеталей Со временем в процессе занятий конструированием различных радиоэлектронных конструкций у радиолюбителя скапливается множество различных радиодеталей. При хранении деталей следует придерживаться некоторых правил их хранения. Это позволяет сохранять детали без повреждений и значительно облегчает поиск нужного радиоэлектронного компонента. Для хранения мелких радиодеталей, например, резисторов типа МЛТ-0,125 можно использовать пустые коробки из-под спичек или другие небольшие емкости. Коробки склеивают в единые секции и на них надписывают название деталей. Секция обычно содержит около 60 штук коробков. На одном торце, можно на двух, подписывают номиналы хранящихся деталей (рис. 5.3.а). Удобной для хранения является закрываемая плоская коробка из картона, разбитая на секции, размером 200x180x50 (так называемая закрытая плоская касса). В данном случае для изготовления такой кассы лучше использовать тонкую фанеру. Конструкция получается жесткой и проще сделать ячейки более герметичными (рис. 5.3.6). Порядок расположения деталей в ячейках должен быть удобным, например, 1 ряд резисторы с номиналом десятки ом, 2 ряд с сотнями ом и т.д. Для удобства поиска • следует к стенке ячейки приклеить написанное на ватмане название детали. Если позволяет помещение, то можно сделать из фанеры многорядную кассу, своеобразный небольшой шкаф с выдвижными ящиками, имеющими секции (рис. 5.3.в). На каждом ящике нужно сделать надписи в соответствии с хранимыми деталями и предусмотреть наличие на них ручек для выдвигания. Хранить мелкие радиодетали можно и в обычных почтовых конвертах. Каждый конверт должен быть предназначен для хранения определенного номинала или типа радиодеталей. Конверты с деталями можно хранить в картонной коробке из-под обуви или сбить ящик из тонких дощечек (рис. 5.3.г). Для хранения постоянных и переменных резисторов, малогабаритных электролитических конденсаторов типа К50-6 можно приспособить картонные щитки с соответствующими отверстиями (рис. 5.3.д…ж). У вырезанных заготовок щитков с двух сторон следует сделать загибы на определенную высоту. Это позволит исключить повреждение деталей при установке щитков друг на друга в коробке.
Рис. 5.3. Способы хранения радиодеталей На картонных щитках, например, крышки от ящика из-под обуви, удобно хранить транзисторы типа КТ803, КТ805, П213 и т. п. (рис. 5.3.з). В изготовленных щитках делают отверстия под выводы транзисторов. Сверху транзисторы накрывают накладкой, которую закрепляют скотчем. Это предотвратит от выпадения транзисторов при их хранении в коробке. Такие щитки с деталями можно хранить и без коробки, просто поставив их друг на друга и перевязав веревкой. Мощные диоды, тиристоры, транзисторы и другие детали, имеющие жесткие выводы, можно хранить на щитках из пенопласта, просто их воткнув. На щитках делаются надписи, отвечающие названиям хранимым деталям. Для хранения маломощных диодов, стабилитронов, светодиодов, транзисторов типа КТ315 подходят различные прозрачные пузырьки из-под лекарств. На пузырьки наклеивают полоски бумаги с названием типов хранимых деталей (рис. 5.3.и). Для хранения крепежа (винтов, гаек, шайб и т.д.) делается открытая или с крышкой настольная касса. Материалом для ее изготовления можно использовать луженую жесть от консервных банок (рис. 5.3.ас).
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя. nauchebe.net Оборудование для рабочего места радиолюбителяЧитать все новости ➔ Для налаживания и ремонта радиоэлектронной аппаратуры радиолюбитель создаёт для себя рабочее место. Чаще всего оно представляет собой стол, оборудованный источником света, электропаяльником и какими-либо приборами, например, осциллографом, лабораторным источником питания и т. п. В начале работы необходимо включить каждый прибор, паяльник и свет над столом, а по окончании всё это не забыть выключить. Кроме того, на рабочем месте необходимо предусмотреть отдельную розетку для подключения к сети налаживаемого или ремонтируемого устройства. Желательно также контролировать потребляемый ими ток, не допуская увеличения его до недопустимых значений, и использовать устройства, обеспечивающие электробезопасность работы. В статье описано электронное устройство, позволяющее рационально организовать труд на рабочем месте радиолюбителя, автоматически включать и выключать установленное на нём оборудование соответственно при появлении и уходе человека с него, автоматически отключать налаживаемую и ремонтируемую аппаратуру при превышении потребляемого ею тока заданных максимальных значений, автоматически отключать рабочее место от сети в аварийных ситуациях и т. д. Устройство собрано на доступной элементной базе и может быть повторено радиолюбителями средней квалификации. Предлагаемое устройство для рабочего места радиолюбителя состоит из трех блоков (рис. 1). Основной блок (его функциональные узлы заключены в рамку из штрихпунктирных линий) содержит источник питания U1, трансформаторы максимальной токовой (Т1) и дифференциальной токовой защиты (Т2) в цепи питания ремонтируемой и налаживаемой конструкции, переключатель максимального тока S2, узел АЗ, управляющий работой "Реле 2" (К2), подающего напряжение 230 В на ремонтируемое и налаживаемое изделие, узел А2, управляющий "Реле 1" (К1), подающего напряжение 230 В на оборудование рабочего стола (паяльник, светильник и т. п.). К основному блоку подключены датчик А1 присутствия человека за рабочим столом (позволяет определить, находится за рабочим столом человек или нет, в зависимости от чего включается или отключается оборудование рабочего места) и педаль А4, при нажатии на которую включается "Реле 2". Устройство позволяет одновременно включать свет над рабочим столом, паяльник и приборы и также одновременно отключать всех указанных потребителей с помощью "Реле 1", используя для этого кнопки S1. Рис. 1 Предусмотрены три режима управления включением и отключением оборудования рабочего места. В первом оно включается и выключается вручную нажатием на соответствующие кнопки, во втором включается вручную, а отключается автоматически примерно через 15 мин таймером А5 при отсутствии за рабочим столом человека. Чувствительный элемент датчика А1 — сенсор расположен на рабочем столе так, что при приближении к нему человека датчик выдаёт соответствующий сигнал. Перед отключением оборудования несколько секунд звучит прерывистый звуковой сигнал. Если необходимо продлить время пребывания оборудования во включённом состоянии, то нужно воздействовать на сенсор датчика присутствия или нажать на соответствующую кнопку узла S1. В третьем режиме оборудование автоматически включается сразу при подходе человека к рабочему столу, а выключается так же, как и во втором режиме. Имеется возможность во всех трёх режимах использовать кнопки для ручного включения-отключения оборудования рабочего места. Предусмотрена подача сетевого напряжения через контакты "Реле 2" на выносную розетку при нажатии на педаль А4. Это позволяет освободить руки радиолюбителя при частых включениях и выключениях ремонтируемой или налаживаемой аппаратуры с сетевым питанием. Вывод сетевого напряжения на отдельную розетку защищается максимальной и дифференциальной токовой защитой. Максимальная токовая защита служит для отключения ремонтируемой конструкции при превышении потребляемой ею мощности. Сила тока срабатывания максимальной токовой защиты фиксирована несколькими значениями в пределах от 150 мА до 5 А, задаваемыми переключателем максимального тока S2. Им же максимальную токовую защиту можно отключить. Дифференциальная токовая защита не отключаемая, она служит для защиты человека от поражения током при ремонте и налаживании аппаратуры. Принцип этой защиты основан на том, что если ток в фазном и нейтральном проводах одинаков, устройство подаёт напряжение в нагрузку, а если значения тока в этих проводах различаются на определённую величину, сразу отключает нагрузку от сети. Более подробно о принципе работы дифференциальной токовой защиты можно прочитать в [1, 2]. Рис. 2 Схема основного блока показана на рис. 2. а входящей в его состав платы А1 — на рис. 3. На микросхемах DD3-DD6 (рис. 3) собран узел управления реле К1 (см. рис. 2), которое включает освещение рабочего места, паяльник и приборы, подключённые к группе розеток, присоединяемых к XS2. На элементах DD4.2, DD4.3 (рис. 3) выполнен RS-триггер, управляющий реле К1 через транзисторный ключ VT2. На элементе DD4.1 и микросхеме DD3 собрано логическое устройство, позволяющее управлять RS-триггером в трёх разных режимах, выбираемых переключателем SA1 (см. рис. 2). В первом из них (SA1 — в положении "1") включение реле К1 возможно только вручную — нажатием на кнопку SB1 "Включить/Сброс”. Отключают это реле тоже вручную нажатием на кнопку SB2 "Отключить". В этом режиме двухцветный светодиод HL1 светит красным цветом. Рис. 3 При переводе переключателя SA1 в положение "2" реле К1 включают нажатием на ту же кнопку SB1, а выключается оно автоматически примерно через 15 мин при отсутствии человека за столом. В этом положении переключателя его секция SA1.2 подаёт напряжение 9 В на вывод 4 платы основного блока и соединённые с ним выводы 8 элемента DD3.4 и 11 DD4 1 (рис. 3). На вывод 9 элемента DD3.4 через время выдержки таймера, собранного на микросхемах DD5, DD6 (схема заимствована из [3]), подаётся лог. 1. В результате на вывод 5 элемента DD4.3 поступает лог. 0, RS-триггер на элементах DD4.2, OD4.3 переключается и реле К1 отключает розетку XS2 от сети 230 В (см. рис. 2). Таймер (DD5, DD6) запускается в момент, когда на вход R (вывод 3) счётчика DD5 поступает сигнал с уровнем лог. 0 с выхода элемента DD3.1 (через диод VD6) или элемента DD4.1 (через диод VD7). В исходном состоянии на входах элемента DD3.1 присутствует уровень лог. 1, а на выходе — лог. 0. Когда на всех входах элемента DD4.1 уровень лог. 1, таймер начинает отсчёт времени. Время выдержки — около 15 мин — задаётся резистором R28 и конденсатором С16 (рассчитать его можно по формуле, приведённой в [4]). По истечении времени открывается транзистор VT4, появляется напряжение питания на выводе 14 микросхемы DD6 и в ней начинает работать генератор. Переменное напряжение с его выхода через конденсатор С20 поступает на транзистор VT8. К его эмиттеру подключён коллектор транзистора VT9, а на базу последнего поступает переменное напряжение с частотой, меньшей частоты генератора в 29 раз. В результате из звукоизлучателя BF1 слышны прерывистые звуки — это предупреждающий сигнал об отключении оборудования рабочего стола. Через несколько секунд на выводе 5 микросхемы DD6 появляется уровень лог. 1, который через элемент DD3.4 переводит RS-триггер в отключённое состояние. Прервать предупреждающий звуковой сигнал можно, либо нажав на кнопку SB1, либо приблизив руку к сенсору датчика присутствия. При нажатии на кнопку SB1 (см. рис. 2) лог. 0 с вывода 6 платы основного блока инвертируется элементом DD3.1 в лог. 1, которая через диод VD6 поступает на вход R микросхемы таймера DD5 и сбрасывает его. При срабатывании датчика присутствия на его выходе (и выводе 12 основного блока) появляется уровень лог. 1, который элементом DD3.2 инвертируется в лог. 0. Этот сигнал поступает на один из входов (вывод 13) элемента DD4.1, в результате на его выходе (вывод 10) появляется сигнал с уровнем лог. 1. Через диод VD7 он поступает на вход R микросхемы DD5, что приводит к сбросу таймера. RS-триггер не отключается, если за столом находится человек. В этом случае с датчика присутствия, среагировавшего на него, поступает сигнал с уровнем лог. 1 на вывод 12 платы основного блока. Он инвертируется элементом DD3.2, выход которого соединён с одним из входов (вывод 13) элемента DD4.1, поэтому таймер заблокирован и отсчёт времени не производится. В этом режиме двухцветный светодиод HL1 (см. рис. 2) светит жёлтым цветом, причём при наличии человека за столом яркость его свечения понижена, а когда за столом никого нет, он светит в полную силу. Так же, как и в режиме "1", реле К1 можно выключить кнопкой SB2. В положении "3" переключателя SA1 напряжение +9 В поступает на вывод 5 платы основного блока, а с него — на вывод 6 элемента DD3.3, который пропускает сигнал с датчика присутствия на вход RS-триггера, выполненного на элементах DD4.2, DD4.3. Это позволяет включать свет, паяльник и другие устройства рабочего места при приближении к столу человека. Отключаются они так же, как и во втором режиме, примерно через 15 мин отсутствия человека за столом. В этом режиме двухцветный светодиод HL1 светит зелёным цветом, а его яркость зависит от того, есть за столом кто-нибудь или нет. В первом случае яркость снижена, так как лог. 1 с датчика присутствия инвертируется элементом DD3.2, и транзистор VT1 закрыт, ток светодиода протекает через резистор R8. При отсутствии человека за столом датчик присутствия выдаёт лог 0. Он инвертируется элементом DD3.2, и на базу транзистора VT1 поступает открывающее его напряжение. В результате яркость свечения светодиода становится выше. В режиме "1" на вывод 9 платы основного блока поступает постоянное напряжение с выпрямительного моста, выполненного на диодах VD4, VD5, VD8, VD9. Через резистор R4 оно подаётся на базу транзистора VT1, он открывается, и светодиод HL1 горит с наибольшей яркостью, которая не зависит от присутствия человека за столом. Реле К2, подающее напряжение сети на ремонтируемую и налаживаемую аппаратуру, управляется транзисторным ключом VT7 (рис. 3). Через резистор R33 его база подключена к выходу элемента DD2.3, выполняющего функцию инвертора сигнала, снимаемого с выхода элемента DD2.1. Когда на все три входа последнего поступают сигналы с уровнем лог. 1, сигнал на выходе элемента DD2.3 также имеет высокий уровень, поэтому транзистор VT7 открыт, т. е. реле К2 включено. Если же хотя бы на одном из входов элемента DD2.1 лог. 0, реле отключается. На два входа (выводы 2 и 8) этого элемента приходят сигналы с инверсных выходов триггеров защиты (DD1.1, DD1.2), а на третий (вывод 1) — сигнал, сформированный в педали. Включается реле К2 в момент подачи лог. 1 на вход (вывод 1) элемента 002.1 при наличии на остальных входах сигналов такого же уровня. Это возможно, если триггеры защиты DD1.1 и DD1.2 находятся в нулевом состоянии. Канал максимальной токовой защиты начинается с трансформатора тока Т1, со вторичной (II) обмотки которого снимается напряжение, пропорциональное току нагрузки. Это напряжение усиливается ОУ DA1.1 и выпрямляется германиевым диодом VD2. Выпрямленное напряжение поступает на неинвертирующий вход компаратора, выполненного на ОУ DA2.1. На его инвертирующий вход поступает изменяемое пороговое напряжение с делителя напряжения, составленного из резисторов R6, R14, R16 и R4—R10, R12—R15 (см. рис. 2). При превышении выпрямленного напряжения над пороговым срабатывает компаратор и триггер DD1.1 переключается в единичное состояние. В результате высокий уровень на выводе 8 элемента DD2.1 сменяется низким, таким же становится уровень на выходе элемента DD2.3 и транзистор VT7 закрывается, обесточивая реле К2. Одновременно транзистор VT5, база которого подключена к прямому выходу (вывод 13) триггера DD1.1, открывается и загорается жёлтый светодиод HL5, сигнализируя о срабатывании токовой защиты. В положении "Выкл.” переключателя SA2 (см. рис. 2) компаратор DA2.1 (рис. 3) заблокирован пороговым напряжением, равным 15 В, и токовая защита не работает. Канал дифференциальной токовой защиты начинается с дифференциального трансформатора тока Т2 (рис. 3). С его обмотки II напряжение, пропорциональное разнице тока в первичных обмотках Iа и Ib, усиливается двухкаскадным усилителем на ОУ DA1.2, DA2.2 и выпрямляется диодом VD13. Выпрямленное напряжение поступает на вход S (вывод 6) триггера DD1.2. При повышении выпрямленного напряжения до порога срабатывания триггер DD1.2 срабатывает, высокий уровень напряжения на выводе 2 элемента DD2.1 сменяется низким и реле К2 отключается. О срабатывании дифференциальной защиты сигнализирует красный светодиод HL4, включающийся при открывании транзистора VT6, база которого подключена к прямому выходу (вывод 1) триггера DD1.2. Перевести триггеры в исходное состояние можно отпусканием педали. Когда сформированное в ней напряжение управления реле К2, подаваемое на вывод 13 платы основного блока (рис. 3), становится равным 0, оно инвертируется элементом DD2.2 в лог. 1 и подаётся на входы R триггеров DD1.1 и DD1.2, что приводит к их переключению в исходное состояние. Автоматический выключатель SF1 (см. рис. 2) служит для защиты от высокого тока потребления устройства. Источник питания устройства особенностей не имеет. Он содержит (рис. 3) понижающий сетевой трансформатор ТЗ, выпрямительные диоды VD4, VD5, VD8, VD9, фильтрующие конденсаторы СЗ, С4, С6, С7, СЮ, С11, С18, интегральные стабилизаторы напряжения положительной (+15 В) и отрицательной (-15 В) полярности соответственно на микросхемах DA3 (КР142ЕН8В) и DA4 (7915), стабилизатор напряжения +9 В реализован на транзисторе VT3, стабилитроне VD14 и резисторе R27. Схема датчика присутствия показана на рис. 4. За основу взято устройство, описанное в [5], с некоторыми изменениями. Основное из них заключается в установке компаратора на ОУ DA1, срабатывающего на изменение напряжения на выходе выпрямителя с удвоением выпрямленного напряжения на элементах VD2, VD3, С4, С6. Чувствительным элементом датчика присутствия на рабочем месте человека служит сенсор, при приближении к которому человека на выходе компаратора появляется напряжение с уровнем лог. 1, а при отсутствии его — с уровнем лог. 0. Сенсор подключают к розетке XS1, а розетку XS2 соединяют кабелем с розеткой XS1 основного блока. Рис. 4 Схема педали показана на рис. 5. С ее помощью, как отмечалось, можно управлять реле К2 основного блока, подающего напряжение сети на отдельную розетку, к которой подключают ремонтируемую и налаживаемую аппаратуру. При нажатии на педаль (после подачи питания) срабатывает кнопка SB 1, в результате чего триггер DD1.1 переключается в единичное состояние и на его прямом выходе (вывод 13) появляется напряжение с уровнем лог. 1, которое поступает на верхний (по схеме) вход (вывод 13) элемента DD3.1. В результате на выходе (вывод 6) элемента DD3.3 формируется напряжение такого же уровня, которое усиливается транзисторами VT4, VT5, подводится к контакту 3 розетки XS1 и передаётся по соединитеьному кабелю к одноимённому контакту розетки XS4 основного блока, а с него — на узел управления реле К2, включая его. При снятии ноги с педали оно отключается. Если кратковременно нажать на кнопку SB2 (рис. 5), то в результате триггер DD2.2 переключится так, что лог. 1 будет поступать с прямого выхода (вывод 1) триггера DD1.2. Это приведёт к тому, что при первом нажатии на педаль реле К2 включится, а при повторном — отключится. Рис. 5 На транзисторах VT1, VT2 собраны ключи для сигнализации о способе управления реле К2. Если горит зелёный светодиод HL6 (см. рис. 2), реле подаёт напряжение на ремонтируемую конструкцию однократным нажатием на педаль, а снимает напряжение с неё отпусканием педали. Если же горит синий светодиод HL7, напряжение подаётся на ремонтируемую конструкцию при нажатии на педаль, а снимается её повторным нажатием. На элементах микросхемы DD4 (рис. 5) собран генератор, который запускается, когда на выводе 3 розетки XS1 присутствует лог. 1, поэтому при включении реле К2 один из горящих светодиодов (HL6 или HL7) мигает. Прерывистое свечение светодиода можно отключить переключателем SA1, расположенным в педали. Наличие напряжения 230 В на розетке XS3 индицируют светодиоды красного цвета свечения HL2 и HL3. В качестве реле К1 и К2 в устройстве применены реле РП21-003 с тремя переключающими контактами и следующими характеристиками: рабочее напряжение — 24 В, сопротивление обмотки — 323 Ом, коммутируемые напряжение и ток — соответственно 12… 240 В и 5 А, время срабатывания/ отпускания — не более 30 мс. Возможная замена — импортные реле JZX18FF3Z (24V). В качестве К2 лучше применить наиболее быстродействующее реле с соответствующими остальными характеристиками . Автоматический двухполюсный выключатель SF1 — BA47-29M с номинальным током срабатывания 6 А. Переключатели SA1, SA2 — галетные ПГК, ПГГ, ПМ (первый — 3П6Н, второй — 11П1Н с ограничителем, установленным на девять положений). Розетки XS1, XS4 в основном блоке. XS1, XS2 в датчике присутствия и XS1 в педали — ОНЦ-ВГ-4-5/16Г (СГ-5). Розетка XS2 основного блока (для подключения светильника. паяльника и т. п.) — стандартная пластмассовая, в качестве розетки XS3 для подключения ремонтируемых и налаживаемых устройств используется удлинитель с тремя розетками. Кнопка SB1 (см. рис. 2) — КМ2-1, SB2 — КМ 1-1. Двухцветный светодиод HL1 — с общим катодом, остальные — любого типа указанного на схеме цвета свечения с номинальным током 20 мА. Плавкая вставка FU1 — ВП1-1 на ток 0,5 А. Звуковым излучателем BF1 служит электромагнитный телефон ТА-56М. Сетевой трансформатор ТЗ — любой мощностью 10... 15 Вт, с вторичной обмоткой с отводом от середины и напряжением каждой половины 22...26 В. В качестве трансформаторов тока (см. рис 2) использованы переделанные согласующие трансформаторы ТАГ-Ш-ЗП от приёмника проводного трёхпрограммного вещания "Раздан-203". Переделка трансформатора, который будет выполнять функции Т1. заключается в удалении вторичной обмотки, намотанной проводом большего диаметра, чем первичная, и намотке новой, состоящей из двух витков провода сечением 0,75 мм2. Чтобы получить дифференциальный трансформатор Т2, также удаляют вторичную обмотку, затем поверх первичной помещают электростатический экран (незамкнутый виток из полоски медной фольги), после чего наматывают новую вторичную обмотку, также состоящую из двух витков, но сложенного вдвое провода сечением 0,75 мм2. Перемотанные обмотки трансформаторов, которые в устройстве выполняют функции первичных, включают в цепь тока, протекающего через ремонтируемую или налаживаемую конструкцию, а с оставленных обмоток из тонкого провода снимают напряжения, пропорциональные току. Интегральный стабилизатор КР142ЕН8В заменим импортным аналогом 7815. Устанавливать на теплоотводы микросхемы интегральных стабилизаторов DA3 и DA4 не нужно. Устройство смонтировано на плате из стеклотекстолита и помещено в металлический корпус подходящих размеров, установленный на стене перед рабочим столом. Автоматический выключатель SF1, кнопки SB1, SB2, переключатели SA1, SA2, держатель плавкой вставки FU1 и светодиоды HL1 — HL7 размещены на его передней стенке, розетки XS1, XS4 — на нижней (здесь же выведен и кабель сетевого питания). Датчик присутствия смонтирован на плате, помещённой в металлический корпус размерами 90x65x30 мм. Последний закреплён с помощью струбцины на рабочем столе. Сенсором датчика служит отрезок радиочастотного симметричного кабеля КАТВ (или аналогичного импортного) длиной 400...500 мм. Катушка индуктивности L1 намотана на ферритовом (2000НМ1) кольцевом магнитопроводе типоразмера К10x6x3 и содержит 90 витков провода ПЭЛ 0,07 с отводом от 20-го витка, считая от нижнего (по схеме) вывода. Гнездо XS1 — САТ-Г. Педаль собрана в корпусе от педали гитарных эффектов "Спектр-1". Печатная плата из него удалена, а по её размерам изготовлена новая плата, на которой смонтировано устройство по схеме на рис. 5. Имеющийся в корпусе переменный резистор и связывающий его с подвижной платформой механизм также удалены, а вместо них смонтирована кнопка с самовозвратом SB1 (модуль переключателя П2К) так, чтобы при нажатии на подвижную платформу педали она срабатывала. Кнопка SB2 и переключатель SA1 использованы те, что установлены в педали на верхней панели. Гнездо XS1 (ОНЦ-ВГ-4-5/16Г) — имеющееся в исходной педали. Для проверки и подгонки значений тока срабатывания максимальной и дифференциальной защиты в устройство вводят детали и узлы, показанные на рис. 6 (их позиционные обозначения снабжены штрихами). Здесь TV — ЛАТР, Т2 — дополнительный трансформатор с вторичной обмоткой напряжением 5...7 В и током не менее 5 A, SB1' — переключатель П2К с двумя группами контактов. Понадобятся амперметр переменного тока с различными пределами измерения (например, авометр Ц4317), осциллограф (например, С1-94) и три постоянных резистора. обозначенных на схеме как R1', R2' и R3'. Рис. 6 Токовую защиту налаживают в следующем порядке. Установив движок подстроенного резистор» R1 (см. рис. 3) в крайнее правое (по схеме) положение, а подвижный контакт ЛАТРа (рис. 6) — в положение, при которюм его выходное напряжение равно 0 (назовём это положение исходным), включают дополнительный переключатель SB Г, а затем подключают к сети оборудование рабочего места кнопкой SB1 (см. рис. 2). После этого переключателем SA1 выбирают режим "1", переключатель SA2 устанавливают в положение "5 А"; включённый в режим измерения переменного тока авометр РА1' (на схеме не показан) — на предел 5 А. Далее с помощью педали включают реле К2 и, плавно увеличивая напряжение с ЛАТРа, устанавливают по амперметру ток, равный 5 А. Добившись этого, медленно перемещают движок подстроенного резистор» R1 (см. рис. 3) до момента срабатывания токовой защиты, о чём свидетельствуют зажигание светодиода HL5 жёлтого цвета свечения и отключение реле К2. После этого педаль отпускают, сбрасывая тем самым включённую максимальную токовую защиту, переводят подвижный контакт ЛАТРа в исходное положение, а переключатель SA2 — в положение "4 А". Снова включают реле К2. переключив авометр на предел "4 А”, и снова повышают напряжение с ЛАТРа и убеждаются в том, что теперь защита срабатывает при токе 4 А. Аналогично проверяют соответствие тока отключения для других значений, и если есть отличия более чем на 10 %. то подбором соответствующих резисторов R4—R10, R12—R15 (см. рис. 2) это отклонение уменьшают до приемлемых значений. Дифференциальную токовую защиту налаживают в такой последовательности. Установив движок подстроенного резистора R9 (см. рис. 3) в крайнее правое (по схеме) положение, а подвижный контакт ЛАТРа — в исходное положение, включают дополнительный переключатель SB1’ (рис. 6), соединяют проволочной перемычкой клеммы ХА и YA (или ХВ и YB) и подключают к сети оборудование рабочего места кнопкой SB1. Далее переключатель SA1 (см. рис. 2) устанавливают в положение "1", переключают авометр на предел измерения переменного тока 10...30 мА и, нажав на педаль, включают реле К2. Плавно повышая напряжение с ЛАТРа, устанавливают ток через дифференциальный трансформатор Т2, равный 5 мА, и. поворачивая движок подстроечного резистора R9, добиваются срабатывания дифференциальной защиты, о чём свидетельствуют зажигание красного светодиода HL4 и выключение реле К2. После этого педаль отпускают (должен погаснуть светодиод HL4), отключают рабочее место от сети кнопкой SB2 и снимают проволочную перемычку между клеммами ХА и YA (или ХВ и YВ). Быстродействие защиты проверяют способом, описанным в [6] на примере измерения быстродействия срабатывания-отпускания реле. Рассмотрим порядок проведения операций по определению времени срабатывания дифференциальной защиты. Соединив проволочной перемычкой клеммы ХА и YA (или ХВ и YB), выбирают переключателем SA1 режим ”1”, устанавливают подвижный контакт ЛАТРа в исходное положение и подсоединяют к устройству осциллограф. Переведя его в ждущий режим работы с внешним запуском положительным фронтом импульса, устанавливают время развёртки 10 мс на деление, а коэффициент вертикального отклонения — 5 В на деление. После этого подключают к сети ЛАТР и оборудование рабочего места (кнопкой SB1) и, включая-выключая дополнительную кнопку SB 1’ и регулируя уровень запуска осциллографа, добиваются надёжного старта горизонтальной развёртки. Далее включают педалью реле К2 и нажимают на дополнительную кнопку SB1'. Повышая напряжение с ЛАТРа, добиваются срабатывания дифференциальной защиты (включения светодиода HL4 и отключения реле К2). Затем отключают дополнительную кнопку SB1’ и, отпустив педаль, приводят в исходное состояние сработавшую дифференциальную защиту. Снова включают педалью реле К2 и спустя некоторое время нажимают на дополнительную кнопку SB1’. При этом сработает дифференциальная защита и луч на экране осциллографа покажет время её быстродействия. Нормальное время быстродействия защиты не превышает 30 мс. В основном оно определяется временем отпускания реле К2. Для его уменьшения демпферный диод, обычно включаемый параллельно обмотке реле (как, например, VD1 у реле К1), в данном случае отсутствует. Датчик присутствия налаживают, установив на свои места на рабочем столе сам датчик и его сенсор. Переведя переключатель SA1 (см. рис. 2) в положение “2" или "3" (в этом случае двухцветный светодиод HL1 должен светиться жёлтым или зелёным светом), устанавливают движок подстроенного резистора R2 в верхнее (по схеме) положение, при котором генератор на транзисторе VT1 вырабатывает переменное напряжение высокой (около 500 кГц) частоты. Приблизившись к сенсору датчика, подключённому к розетке XS1, на расстояние 100...200 мм. перемещают движок резистора R2 вниз (также по схеме), добиваясь срабатывания датчика присутствия (это проявляется в уменьшении яркости свечения двухцветного светодиода HL1). На удаление от стола (вернее — от сенсора) устройство должно среагировать увеличением яркости светодиода HL1 и отключением светильника, паяльника и другого оборудования рабочего места примерно через 15 мин. Более подробно о регулировании датчика присутствия можно прочитать в [5]. В режиме "3" при приближении к сенсору датчика оборудование рабочего места включается автоматически. Педаль, если применены исправные детали и нет ошибок в монтаже, в налаживании и регулировке не нуждается. ЛИТЕРАТУРА
Автор: А. ВИШНЕВСКИЙ, г. Луганск, УкраинаИсточник: журнал Радио №11, 2015 Возможно, Вам это будет интересно:meandr.org |