Тестер_маркуса_своими_руками

Тестер_маркуса_своими_руками

Схема тестера Маркуса

Вы находитесь здесь: Схемы радиоаппаратуры Любительские схемы Измерительные приборы Тестер Маркуса

Тестер Маркуса

Этот прибор очень полезен для радиолюбителя любой квалификации. Других таких устройств, по-моему, не существует. Он позволяет автоматически распознать тип радиодетали, определить, где у нее какой вывод и измерить ее основные параметры. Точность измерений невысока по сравнению со специализированными приборами, но это в данном случае не главное.

Итак, перечислим возможности этого удивительного аппарата. Он может проверять следующие элементы:

1) биполярные транзисторы — тип проводимости, коэффициент усиления и падение напряжения на эмиттерном переходе;

2) полевые транзисторы с p-n-переходом — тип канала, напряжение отсечки и начальный ток стока;

3) полевые транзисторы с изолированным затвором — тип канала, наличие защитного диода, пороговое напряжение и емкость затвора;

4) диоды одиночные и двойные — прямое падение напряжения и емкость;

5) стабилитроны — до 35 В;

6) тиристоры и симисторы с током удержания ниже 6 мА;

7) резисторы одиночные и потенциометры (оба плеча одновременно) — до 50 МОм с разрешением 0,01 Ом;

8) конденсаторы — от 25 пФ до 10000 мкФ; при емкости больше 0,18 мкФ дополнительно измеряется ESR с разрешением 0,01 Ом;

9) дроссели — от 10 мкГн до 20 Гн при условии, что активное сопротивление не превышает 2,1 кОм.

Схема приведена ниже:

Основа тестера — микроконтроллер ATmega8/168/328. Вариант на ATmega8 не может измерять ESR, вариант на ATmega168 имеет оптимальный набор возможностей, а на ATmega328 — максимум возможностей, многие из которых очень редко нужны. Подробнее — в описании от автора конструкции.

ISP — разъем для внутрисхемного программирования контроллера. Я использовал программатор Uniprof.

А это схема дополнительного повышающего источника питания со стабилизатором тока для проверки стабилитронов с напряжением больше 5 В:

На фото ниже свободное гнездо справа — для проверки стабилитронов. Напряжение на стабилитроне показывается, только пока нажата и удерживается кнопка. Выключается прибор автоматически через несколько секунд после отпускания кнопки и завершения цикла измерений. В окне слева можно подключать SMD-элементы.

Проверка транзистора КТ3107:

Печатную плату я купил готовую. Вид на монтаж:

Из недостатков тестера для меня самый неприятный один: почти невозможно проверять электролиты прямо в схеме, врет сильно. От этого недостатка свободен специализированный измеритель ESR.

В заключение хочу сказать, что в интернете можно найти множество модификаций схемы и еще больше разных прошивок этого тестера. Их начали выпускать даже в Китае и продавать через интернет-магазины. Последние варианты делают с графическими дисплеями, показывающими условное обозначение проверяемого элемента.

Обзор тестера компонентов M328

Героем сегодняшнего обзора стал довольно популярный среди радиолюбителей прибор — тестер компонентов M328. Изначально тестер разработал Маркус Фрейек, после чего над доработкой начал работать Карл-Хайнц Куббелер, который делает это по сей день. Довольно быстро было сделано множество различных клонов данного устройства которые можно как сделать самому (благо схема очень простая и прошивки есть в свободном доступе), так и купить у китайцев. Продается тестер либо собранный, либо в виде конструктора, для тех, кто любит попаять. Ко мне попал именно второй вариант. Что ж, включаем паяльник и начинаем распаковывать посылку. Внешне посылка ничем не отличается от любой другой с просторов Китая. Обычный бумажный пакет белого цвета, с коробкой китайцы решили не заморачиваться.

Внутри находится антистатический пакет заботливо хранящий конструктор тестера. Какая либо мягкая упаковка отсутствует.

Все детали китайцы заботливо разложили по пакетикам, а дисплей обернули пупырчатым пакетом, уложив его перед этим в отдельный антистатический пакет (МК, правда, он воткнули в очень даже статический пенопласт). Все выводы ровные, почта обошлась с посылкой не очень сурово. Кстати, какой либо инструкции или схемы в комплекте не было (найти ее удалось на алиэкспрес, в описании к аналогичному конструктору. Прилагаю в конце статьи).

Плата устройства довольно высокого качества. Маска нанесена ровно, шелкография качественная. В общем никаких нареканий нет.

Приступим к пайке. Первыми в дело пошли резисторы. Номинал каждого элемента на плате подписан, благодаря этому паять очень легко и удобно, не надо каждый раз заглядывать в схему. В бонус к этому все элементы выводные, так что спаять такой конструктор сможет даже начинающий радиолюбитель без большого опыта пайки.

Резисторы запаяны, приступаем к содержимому следующего пакетика. Там оказались конденсаторы и кварц.

Далее впаиваем транзисторы и TL431.

Ну и напоследок запаиваем разъемы, энкодер и панельку под микроконтроллер.

Так же не забываем про дисплей. Гребенка паяется между 5 и 12 выводами, как указано на плате тестера.

Собираем все вместе, прикручиваем дисплей к стойкам. Теперь можно подать питание. На это действие прибор никак не реагирует, кроме этого, в выключенном состоянии потребления тока нет, совсем. Это возможно благодаря хитрой реализации схемы питания (взята из инструкции на тестер).

Читайте также:  Псевдорусский_стиль_в_одежде

Жмем на энкодер и наслаждаемся работой прибора.

Первое, что бросается в глаза — место расположения светодиода. Видимо китайские инженеры достаточно долго выбирали это самое место, чтобы добиться точного попадания светового потока прямо в глаз смотрящего на дисплей. При этом в комплекте был именно яркий светодиод. Второе, на что обращаешь внимание — блеклость дисплея. Пиксели светятся не белым, а сероватым, в результате создается впечатление нехватки контрастности (ее увеличение изображение не улучшает). Но после нескольких минут использования прибора данный эффект замечаться перестает.

При первом включении будет выведено сообщение (его, к сожалению, не заснял), что прибор нуждается в калибровке и неплохо было бы замкнуть все 3 вывода измерительного разъема, после чего следовать дальнейшим инструкциям на дисплее. При этом режим тестирования будет предлагаться всякий раз, когда девайс понимает, что все входы у него закорочены. Длится калибровка секунд 10. После проведения калибровки, при включении, прибор сразу будет переходить в режим измерения. В этом режиме МК сначала измеряет напряжение на батарее и напряжение питания после стабилизатора, о чем и информирует соответствующими надписями на дисплее. Далее производится само тестирование компонента, вставленного в разъем. Если же таковой не обнаруживается, тестер возмутится и примерно через 5 секунд отключится. Время с момента включения до отображения результата составляет от 2 до 5 секунд, в зависимости от элемента. Дольше всего идет тестирование конденсаторов.

Выход из режима измерения осуществляется удержанием нажатого энкодера в течении пары секунд. После чего попадаем в меню, которое содержит следующие пункты:

  • Switch off — выключение прибора;
  • Transistor — тестирование всего и вся, основной режим работы прибора;
  • Frequency — измерение частоты;
  • f-Generator — генератор меандра;
  • 10-bit PWM — генератор ШИМ;
  • rotary encoder — имитатор работы энкодера;
  • C+ESR@TP1:3 — измерение емкости и ESR;
  • Selftest — калибровка;
  • Contrast — регулировка контрастности;
  • Show data — отображение графики, сохраненной в памяти МК.

Переход по пунктам осуществляется вращением энкодера, выбор — кратковременным нажатием. Выход из выбранного раздела — длительным нажатием.

Почти сразу обнаружилась небольшая недоработка прошивки. Часто, после выхода из какого-либо раздела обратно в меню, теряется последовательность переключения пунктов, которые начинают переключаться хаотично. Тоже самое наблюдается при выборе частоты встроенного генератора.

— Начнем по порядку. Первый и основной режим работы скрывается под пунктом Transistor (именно он запускается при включении). При выборе данного пункта, прибор начинает измерение того, что ему установили в разъем. Начинается все с замера напряжения питания. Вся процедура измерения занимает около 5 секунд. По окончанию, на дисплеи выводится вердикт:

Повторное измерение запускается по нажатию на энкодер. Оно и понятно, незачем непрерывно измерять параметры одного и того же компонента. Если же ничего не нажимать, через 28 секунд тестер выключится. Подключение компонента к прибору можно выполнить тремя способами: через zip панельку, через площадки на плате (для SMD), либо подпаяв какой-либо свой разъем или щупы к контактным площадкам TP1, TP2, TP3.

Измерять можно практически все, что угодно. Это полупроводники (диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы), сопротивления, индуктивности и емкости. Заявлены следующие характеристики:

  • Измерение сопротивлений: до 50MΩ с точностью 0.1Ω
  • Измерение емкостей: 25пФ

100000мкФ с точностью 1пФ
Измерение индуктивностей: 10мкГн

Начнем с транзисторов. Под руку попались 2SC1953, IRF740 и КП303. Тестер легко справляется с поставленной задачей.

Диоды и симисторы так же не вызвали затруднений.

Пробитый транзистор тестер посчитал за два сопротивления.

Далее проведем измерения "рассыпухи". Показания я буду сравнивать с профессиональным LCR метром Instek LCR-819. Для удобства восприятия свел измерения в таблицы. Первыми в бой пошли резисторы.

Номинал резистора Instek LCR-819 M328
51.1 Ω 51.4 Ω 51.1 Ω
68 Ω 67.6 Ω 67.3 Ω
2.61 K 2.6 K 2.61 K
4.3K 4.27 K 4.29 K
8.2 K 8.23 K 8.27 K
10 K 10.0 K 10.1 K
33 K 32.9 K 32.9 K
47 K 46.5 K 46.0 K

Честно говоря, точность меня приятно удивила. Теперь проверим на идуктивностях:

Номинал индуктивности Instek LCR-819 M328
22 мкГн 0.02 мГн 0.02 мГн
50 мкГн 0.05 мГн 0.05 мГн
220 мкГн 0.22 мГн 0.22 мГн
470 мкГн 0.49 мГн 0.47 мГн
3.5 мГн 3.52 мГн 3.55 мГн
5 мкГн 4.9 мГн 3.1 мГн
6.5 мГн 6.51 мГн 6.41 мГн

В данном случае о точности судить довольно трудно, т.к. все результаты прибор показывает в миллигенри, обрезая тем самым единицы микрогенри. Можно лишь сказать, что в принципе неплохо. Сложности вызвала лишь катушка на 5 мГн, тестер сильно занизил показания. Возможно сказалось высокое сопротивление данной катушки, около 44 Ом. (катушка не очень высокого качества).

Читайте также:  Ворота_зайгер_или_дорхан

Остаются лишь конденсаторы (в скобках указано значение ESR, данная величина начинает измеряться от 100 нФ):

Номинал емкости Instek LCR-819 M328
Пленочные
1 нФ 894 пФ 886 пФ
100 нФ 103 нФ 101 нФ
220 нФ 213 нФ 212 нФ
470 нФ 458 нФ 462 нФ
680 нФ 691 нФ 693 нФ
1 мкФ 958 нФ 957 нФ
Электролиты
1 мкФ 0.998 мкФ (22.5) 0.975 мкФ (13)
47 мкФ 42.9 мкФ (0.78) 44.71 мкФ (0.62)
100 мкФ 94.9 мкФ (1.1) 98.72 мкФ (0.96)
220 мкФ 216.4 мкФ (0.51) 222.9 мкФ (0.40)
470 мкФ 399.8 мкФ (0.29) 416.2 мкФ (0.23)
2200 мкФ 2516 мкФ (0.06) 2747 мкФ (0.06)
4700 мкФ 4324 мкФ (0.03) 4777 мкФ (0.02)

А вот тут уже все на так радужно, при этом неэлектролиты измерены довольно точно, а вот с электролитами как-то хуже. При этом чем выше емкость, тем больше расхождение в измерении емкости между двумя приборами. Показания ESR практически равны.

— Следующий режим Frequency, проще говоря частотомер. Для измерения частоты на плате есть специальный вход F-IN.

Сначала просто протестировал работу, подав 1 КГц с осциллографа. Частоту прибор измерил точно.

Далее подключил тестер к генератору. Как оказалось, изменения частоты производятся довольно точно (накидывал пару десятков герц, но не на всех частотах, видимо, проблема округления при вычислениях) вплоть до величины 3.8 МГц. Более высокую частоту прибор просто не берет. При этом одинаково хорошо измеряет как меандр, так и синус. Единственный минус встроенного частотомера — вычисление производится в течении 2-3 секунд. Максимальная амплитуда на входе 5В, минимальная ограничена уровнем логической "1" для МК.

Прибор умеет как измерять частоту, так и генерировать ее. Для этого служит режим f-Generator. На выбор доступен список частот:

1000 мГц 10 Гц 50 Гц 100 Гц
250 Гц 439.9956 Гц 441.989 Гц 443.017 Гц
1 КГц 2.5 КГц 5 КГц 10 КГц
25 КГц 50 КГц 100 КГц 153.8462 КГц
250 КГц 500 КГц 1000 КГц 2000 КГц

Задать свою частоту вручную невозможно. Сигнал выдается на ножки TP2:TP3. Работа генератора проверена осциллографом Rigol DS1102E. Как видно, работает довольно хорошо. Завал фронтов вполне логичен, емкость цепей и щупа ненулевая.

Помимо меандра прибор умеет выдавать ШИМ сигнал, функция прячется в разделе 10-bit PWM. Снимать сигнал необходимо с ножек TP1:TP3.

Скважность задается вращением энкодера. Каждое кратковременное нажатие так же прибавляет 1%. Диапазон значений 0

99% Значения на дисплее вполне соответствует реальности. Частота ШИМ около 7.8 КГц., амплитуда 5В.

— Режим rotary encoder выдает импульсы, имитирующие вращение энкодера. не особенно интересный режим.

— А вот режим C+ESR@TP1:3 гораздо интереснее. Служит для измерения емкости и ESR в реальном времени без каких-либо нажатий кнопок. Название намекает, что подключаться следует к выводам TP1:3. Режим полезен, когда надо провести много измерений подряд. Однако показания немного отличаются от тех, что сделаны в режиме Transistor. Этот же конденсатор показывал емкость в 98.72 мкФ с ESR 0.96. Минимальная емкость для данного режима 1 мкФ. Меньшую он просто не показывает.

— Нажатие на пункт Selftest переводит тестер в режим калибровки. Процедура стандартная, потребуется замкнуть 3 измерительных вывода между собой и следовать дальнейшим указаниям.

— Режим Contrast служит для настройки контрастности дисплея.

— Ну а режим Show data показывает версию прошивки, калибровочные коэффициенты и всю графику, которая содержится в памяти МК.

Замеры потребляемого тока показали, что прибор довольно прожорлив. Средний ток составил 22.5 мА. В режиме Transistor ток кратковременно поднимается до 25 мА. Самым прожорливым оказался режим rotery encoder с током 27.4 мА. Учитывая питание тестера от "Кроны", которая обладает невысокой емкостью, следует задуматься о сетевом БП. Либо организовать питание от литиевых АКБ (китайцы продают версию прибора с питанием от АКБ формата 18650). Прибор сохраняет работоспособность в диапазоне напряжений 5.5

Ну что, время подводить итоги

В целом прибор оставил положительные впечатления. Богатый функционал сочетается с неплохой точностью измерения. Собрать такой тестер сможет даже новичок в электронике. Конечно, есть и более точные приборы, но и ценник у них будет куда выше. Для любительского же использования данного прибора вполне хватает. Из минусов, думаю, следует отметить лишь глючащее меню (возможно, решается прошивкой другой версии ПО). Вердикт — прибор однозначно стоит купить. В практике радиолюбителя он не раз пригодится.

P.S. Если нужны еще какие-то тесты данного прибора, отписывайтесь в комментариях. Думаю, смогу их провести.

Читайте также:  Мотокоса_штиль_или_хускварна_что_лучше

Реанимация тестера Маркуса

Положил дед Мороз под новогоднюю елочку мне тестер радиоэлектронных компонентов в виде китайского клона широко известного в узких кругах тестера Маркуса.

Здесь должна была быть картинка включенного тестера с радостно светящимся всеми цветами радуги экранчиком, но руки из одного места воткнули в него заряженный конденсатор, тестер радостно самовключился, сказал «ой!» и работать отказался.

Жалко, блин. Попробуем отремонтировать.

1. Идем на Яндекс-диск со схемами и прошивками на все известные сообществу клоны. К счастью, клон «ТС-1» там уже есть.

2. Изучаем схему и плату тестера, экспериментально выясняем, что имеется короткое замыкание (КЗ) по шине +5В.

Если тестер самовключился при подключении конденсатора, значит питание подалось на шину либо через встроенные обратные диоды на входах микроконтроллера, либо через защитную сборку DZ2.

Отпаиваем DZ2, сборка жива, КЗ на месте. Значит случилось самое ужасное, сгорел микроконтроллер.

3. Заказываем микроконтроллер Atmega644, корпус TQFP-44, 2 штуки, на случай, если что-нибудь пойдет не по плану.

4. Пока Атмега едет из Китая, готовим инструменты и ищем программатор.

4.1. Паяльная станция, набор жал для паяльника, «третья рука» с лупой, тонкий-тонкий пинцет, хороший флюс (китайский, но жидкий, что лучше канифоли), чуть-чуть припоя.

Программаторы (спасибо Int_13h за безвозмездно отданную целую коробку всяких разных):

4.2. USBasp без корпуса для Atmega, с адаптером 10 pin to 6 pin ISP.

4.3. USB ISP в корпусе для Atmega (никогда не угадаешь, какой пригодится).

4.4. Преобразователь USB/UART 5V от какого-то мобильника для перепрошивки контроллера питания U4 (STC15L104W).

Т.к. контроллер любит 3.3В, на монтажке собираем стабилизатор 5->3.3В на базе LM1117:

Оказывается, стабилизатор без нагрузки не работает. Вешаем на выход резистор, например 2.2 кОм. Устанавливаем на выходе точно 3.3 В с помощью вольтметра и потенциометра.

5. Дождались, наконец, конверта с микроконтроллерами.

6. Демонтируем феном сгоревший микроконтроллер, чистим контактные площадки, смазываем флюсом, припаиваем новый. Тонким жалом, каждую ножку. Но сначала по углам. Говорят, можно и феном, но нет паяльной пасты.

Для первого раза даже красивенько.

Заодно впаиваем разъем для внутрисхемного программирования. Убеждаемся в правильности разводки под адаптер 10to6, перепаиваем разъем на другую сторону платы.

И конечно предусмотрим разъем для аккумулятора. Итог:

7. Готовимся прошить контроллер питания U4. Припаиваем конвертер USB-UART со стабилизатором к плате:

3.3В к 3.3В, Gnd к Gnd, Tx к Р1, Rx к Р2.

9. Подключаем конвертер, ждем, что он обнаружится системой, запускаем софт, выбираем com-порт, выбираем прошивку из архива (п.1), задаем частоту 12 Мгц, подаем питание, процессор запускается, в режим загрузки не переходит, программатором не обнаруживается.

9.1. Экспериментируем с очередностью подачи питания на процессор и нажатием кнопок «Check MCU» & «Download/Program».

9.2. Изучаем даташит на U4, обнаруживаем, что кнопка Test тестера подключена к выводу Reset. Жмем «Check MCU», жмем кнопку Test, микроконтроллер резетится и обнаруживается. Таким же образом запускаем прошивку, и, наконец, прошиваем U4.

10. Изучаем обилие софта для прошивки Atmega.

10.1. Инсталлируем мощную и удобную Atmel Studio 6.2, обнаруживаем, что она не поддерживает программаторы USBasp и USB ISP. Сносим.

10.2. Ищем Avrdude и графическую оболочку к нему. Из всего обилия останавливаемся на интуитивно понятном Avrdude_prog 3.3, который понимает USBasp, понимает прошивки *.hex и *.eep, умеет наглядно показывать выбранные фьюзы. Подключаем, запускаем:

Облом-с, программатор имеет слишком старую прошивку.

10.3. Вот тут и пригодится USB ISP, софт которого не такой дружелюбный, но на прошивку программатора он способен. А может и тестер прошьет? Увы:

10.4. Ищем свежую прошивку на USBasp, соединяем USB ISP и USBasp шлейфом, замыкаем на USBasp джампер J1, вводя его в режим программирования. Заливаем прошивку. Успех!

10.5. Окрыленные успехом, пытаемся прошить и USB ISP в USBasp. Впаиваем по методике перемычку на плату, сначала бэкапим прошивку и фьюзы.

Выпаиваем перемычку. Подключаем бывший USB ISP и компьютеру и не обнаруживаем его софтом. Может с фьюзами путаница? Потом разберемся. Прости! Но ты выполнил свою цель и можешь пока упокоиться с миром.

10.7. Goto 10.2. Но теперь наш программатор уже шьет Atmega успешно.

11. Волнуемся насчет успеха проведенной операции.

12. Запуск тестера. Бинго!

Измерения идут, но не обошлось и без недостатков — тестер практически мгновенно отключается после процесса измерения, можно и не успеть снять показания.

В следующей серии: попытки сделать свою прошивку для тестера для устранения эффекта мгновенного отключения. Прошивка будет базироваться на исходниках Маркуса. А также, как я пыталась, но не смогла полюбить AVR.

Ссылка на основную публикацию
Термоакустический_двигатель_стирлинга_своими_руками
Термоакустический двигатель стирлинга своими руками Клуб "Крылатское", школа "Интеллектуал": Василий Кузнецов, Василий Квитко Руководитель - Александр Владимирович Ефимов В развитие...
Съемник_для_масляного_фильтра_тойота
Toyota Prius ZVW30/35 Wiki › Бортжурнал › Съёмник крышки масляного фильтра Toyota Тойота применяет крышки фильтра на 14 граней 64.5mm,...
Теплый_пол_на_монолитной_плите
Пирог тёплого пола и его строение на разные типы оснований Сегодня, многие выбирают для отопления жилья систему «тёплый пол», даже...
Термоэкран_для_газовой_плиты
Щиток для кухонной газовой (электрической) плиты защитный Представляем Вам защитный щиток из закаленного стекла для любых кухонных плит не оснащенных...
Adblock detector