Ручка — мини тестер

0 1

Ручка - мини тестер

Радиолюбителям, да и просто любителям, часто бывает нужно оперативно измерить небольшое напряжение или проверить на обрыв провод. Мультиметр для этого конечно же подходит, но обладает существенным недостатком: часто, когда в одной руке один щуп, в другой – второй щуп, нужна третья рука, чтобы держать мультиметр перед глазами. Особенно это неудобно, когда его еще и некуда поставить.
Для решения этой проблемы прогрессивное человечество придумало цифровую мультиметр-ручку (или иногда встречается название: «мультиметр карандашного типа»). Т.е. мультиметр помещен в компактный корпус и совмещен с одним щупом. Удобно, практично, видно, куда тыкать, видны показания, не нужно отводить глаза в сторону от контакта. Часто это бывает критично: чуть рука дернулась – КЗ.

Ручка - мини тестер

Но порой стоимость такого аппарата превышает стоимость полноценного мультиметра. А мне нужна-то всего пара функций.
Итак, задача: сделать компактный, простой, дешевый прибор, которым можно измерить постоянное напряжение до 12-30V и проверить провод на обрыв.

В «закромах родины» нашелся китайский цифровой вольтметр с двумя проводами для измерения постоянного напряжения до 30V. Дополнительное питание ему не требуется. Нужно немного его переделать, чтобы питание все-таки требовалось (об этом ниже).
Пальчиковые батарейки и крона в качестве источника питания сразу отпали, т.к. имеют большой вес и объем. Под рукой оказались отслужившие блютуз-наушники с перезаряжаемым аккумулятором. Он и пошел в дело.

Общее описание самоделки

В результате проведенных работ получилась легкая ручка, которая имеет на борту трехзначный дисплей, две кнопки и светодиод. Ручка представляет собой плюсовой щуп. В верхней части из ручки выходит «минусовой» провод.

Для измерения напряжения «минусовой» провод ручки подсоединяем «крокодилом» к «минусу», например, батарейки. А щупом ручки «тыкаем» в «плюс», нажимаем красную кнопку на ручке — на дисплее видим имеющееся напряжение.

Ручка - мини тестер

Для проверки обрыва провода – «крокодилом» цепляемся к одному концу, а щупом – к другому. Нажимаем белую кнопку. Если обрыва нет, то ярко загорается светодиод.

Ручка - мини тестер

Встроенный аккумулятор может быть заряжен через разъем микро-USB от любого подходящего источника.
Внимание! Данный прибор предназначен для малых токов и низковольтных измерений. Он имеет ограниченное применение, т.к. не содержит никаких защитных схем.

Материалы и инструменты

Итак, нам понадобятся следующие инструменты и материалы:
— 3D принтер с пластиком (тип и цвет любой – на Ваш вкус);
— 5 саморезов M2 x 10мм;
— отвертка под саморезы;
— наждачная бумага;
— электронные компоненты:
— цифровой вольтметр – 1 шт. – желательно с тремя проводами;
— тактильный переключатель 4,5х4,5х7 – 2 шт;
— литий-полимерный перезаряжаемый аккумулятор 3.7V – 1 шт; Можно подобрать любой плоский по размеру не более 20х30х4мм;
— зарядный/повышающий модуль TP4056;
— светодиод – 1 шт – любой на 3-3.2V;
— резистор 27ом – 1 шт; номинал зависит от тока светодиода;
— медная проволока d=2мм длиной 40-60 мм;
— гибкий провод для «минусового» щупа – 400-600 мм (можно и длиннее);
— «крокодил» для «минусового» щупа;
— паяльник с принадлежностями.

Порядок сборки

Ручка состоит из двух составляющих:
— пластиковый корпус;
— электронная схема.
Пластиковый корпус и колпачки на кнопки печатаются на 3D принтере.
Далее электрическая схема собирается сразу в нижней части корпуса.
Части корпуса складываются и скручиваются саморезами. Прибор готов!

Ручка - мини тестер

Итак, все по порядку…

Шаг первый: подготовительный

Если у вас в наличии все же двухпроводной цифровой вольтметр, то необходимо его немного доработать.

Ручка - мини тестер

Недостатком такого вольтметра является то, что он не может измерить напряжение менее 2.5-3.2V (зависит от цвета индикаторов). Но производитель оставил возможность переделки такого вольтметра на трех контактный. В сети достаточно информации на этот счет, поэтому напишу кратко: нужно на плате убрать перемычку (A) и припаять к третьему контакту (B) сигнальный провод (Vin).

Ручка - мини тестер

Таким образом мы получаем 3 контакта (слева направо): сигнальный Vin (им меряем «+» напряжение), красный Vcc– «+» питание для светодиодов (3-6V – можно и до 30V, но нужно ли?), черный GND – общий «минус».

Шаг второй: печать корпуса на 3D принтере

Для печати на 3D принтере нам понадобится сама модель. Модель состоит из следующих деталей:
— верхняя часть корпуса;
— нижняя часть корпуса;
— колпачки на тактильные кнопки (можно использовать стандартные – только необходимо будет подогнать отверстия под них).

Ручка - мини тестер

Ручка - мини тестер

Модель можно скачать по ссылке:

stl_files.rar

[212.92 Kb] (скачиваний: 5)

.

Печатать любым пластиком при стандартном или высоком качестве. Корпус проектировался под имеющиеся комплектующие. При наличии других типов электронных компонентов может потребоваться изменить размеры корпуса и/или отверстий.

Корпус печатается без поддержек. Колпачки печатать желательно разными цветами. При печати колпачков из-за малой площади соприкосновения со столом может потребоваться использовать режим «брим». Также из-за малого диаметра и возможной усадки пластика может потребоваться рассверлить отверстия в колпачках.

В результате печати мы получаем 4 детали. При необходимости – подточить/расширить надфилем отверстия.

Ручка - мини тестер

Ручка - мини тестер

В корпусе размещается вольтметр, микропереключатели, светодиод, медный щуп, зарядный/повышающий модуль, аккумулятор, соединительные провода.

Ручка - мини тестер

Шаг третий: делаем «жало» щупа, «завиваем» провод

После печати корпуса самое время сделать «жало» щупа, которое должно торчать из ручки.
У меня под рукой оказалась медная, достаточно прочная проволока диаметром 2 мм. Мне оказалось удобно сделать жало из нее, но также можно использовать и другой материал, например, гвоздь или длинный винт подходящего диаметра (в этом случае нужно продумать фиксацию «жала» в ручке и соединение со светодиодом.

От медной проволоки отрезается 60 мм. На одном конце закручивается спираль, чтобы можно было «надеть» ее на выступ для самореза внутри корпуса (тем самым жало фиксируется в ручке).

Ручка - мини тестер

Ручка - мини тестер

Другой конец жала слегка затачивается надфилем или наждачной бумагой.

Ручка - мини тестер

При желании на жало надевается и прогревается термоусадочная трубка.

Для изготовления «минусового» щупа следует взять гибкий провод длиной 40-60 см. Чтобы он был компактным, можно «завить» его: для этого берется металлический стержень, например, крестовая отвертка. На него плотно наматывается провод, концы которого фиксируются малярным скотчем.

Ручка - мини тестер

Далее феном хорошо прогреваем эту конструкцию. Температура зависит от типа изоляции провода. Следует следить, чтобы изоляция не оплавилась, а только разогрелась.
После нагрева даем проводу остыть.

Ручка - мини тестер

К одному из концов провода припаиваем «крокодил», изолируем соединение.

Ручка - мини тестер

Шаг четвертый: сборка электронных компонентов

Сборка электронных компонентов производится в соответствии с электрической схемой.

Ручка - мини тестер

Монтаж компактный. Провода нужно брать тонкие, а их длину следует выбирать так, чтобы она была достаточной для подключения элементов друг к другу, но не образовывала петли.
Спаиваем элементы (соблюдая полярность) и вместе с проводами укладываем в корпус.

Ручка - мини тестер

В последнюю очередь припаивается «минусовый» щуп, плата зарядки и аккумулятор.

Ручка - мини тестер

Следует заметить, что для правильной зарядки конкретного аккумулятора необходимо на зарядном модуле изменить значение токозадающего резистора (в зависимости от параметров аккумулятора). Информация о доработках подобных модулей зарядки есть в интернете.
Шаг пятый: сборка

После монтажа электронных компонентов производится сборка корпуса. Нижняя и верхняя части корпуса складываются и с обратной стороны от дисплея скручиваются саморезами.

Ручка - мини тестер

Все! Ручка-минитестер готова к проверке.

Проводим тестовые испытания: берем батарейку, «минусовый» щуп соединяем с «минусом» батарейки, а «жалом» ручки «тыкаем» в «+» батарейки. Нажимаем красную кнопку – на дисплее видим напряжение, выдаваемое батарейкой.
Функция «на обрыв» проверяется просто: замыкаем «жало» ручки с «минусовым» щупом. Нажимаем белую кнопку – светодиод должен ярко загореться.

Ручка - мини тестер

Если тест не проходит – значит где-то неконтакт. Разбираем – внимательно смотрим соединения и полярность.

Заключение

В процессе использования ручка показала себя удобным, дешевым, компактным инструментом, который всегда под рукой. Заданные функции выполняет на «отлично».
Корпус требует некоторой оптимизации по зазорам.
В рамках модернизации ручки-минитестера можно:
— добавить выключатель в цепь источника питания;
— расширить возможности функцией амперметра;
— для ношения в кармане сделать колпачок на «жало» и зажим.
Какие еще востребованные функции можно реализовать в такой ручке без серьезных доработок и удорожания?
Какие уязвимости у данного решения? И как их исправить?
Всем удачи в творческой работе!

Подборки: Вольтметр Тестер щупы Измерительные приборы 3D принтер Мультиметр

Ручка - мини тестер

Сборка лазерной рулетки

Источник

Оставьте ответ

Your email address will not be published.