Нередко при выполнении монтажных работ приходится иметь дело с многожильными кабелями, если некоторые импортные кабеля имеют цифровую нумерацию жил то отечественные кабеля имеют иногда разноцветную изоляцию жил проводов в кабеле а частенько всего две три жили (имеется в виду цвет изоляции жилы) разного цвета. Для прозвонки таких кабелей (с 2-3 цветными жилами) в основном, при отсутствии специальных приборов, пользуются следующим методом: двое монтажников с радиостанциями располагаются на разных концах кабеля, у одного мультиметр в режиме прозвонки или омметра, один из цветных проводов используется в качестве общего. Первый монтажник (без мультиметра) замыкает один из проводов с общим проводом и сообщает об этом по «рации», другой поочередно вызванивая провода относительно общего находить эту жилу оба маркирует его как жила№1 сообщает по «рации» что жила найдена и что нужно его отсоединить и присоединит следующий провод. Таким нехитрым методом вызваниваются все провода в кабеле. Для данного метода требуется пара радиостанций пара монтажников и один мультиметр и время для маркировки поочередного соединения-отсоединения жил от общего провода. Время – довольно критичное условие при монтажных работах где работы и без того достаточно и тратить много времени его на «прозвонку» кабеля нецелесообразно. Для выполнения подобных работ придумано большое количество приборов, в том числе и самодельных, под названием кабель-тестер, цены и функционал у них разные (от 500-20000 руб) и для простой «прозвонки» многие функции излишни и вряд ли пригодятся. По этому я решил разработать простое в применении и надежное в работе кабель-тестер без всяких наворотов у которого только одна функция найти среди жил нужную и сразу, без траты времени на маркировку, подключить его по месту назначения. Работу может выполнять один монтажник без применения средств связи(«рации», сотовые телефоны)
Прибор состоит из двух частей передатчика и приемника. В передатчике имеется нумерованная клеммная колодка на 10 жил, в которую соединятся 10 жил в проводе. Так же в передатчике имеется провод с зажимом типа «крокодил» который присоединяется к выбранной общей жиле в кабеле. Питание передатчика от 9 – 35В постоянного тока, я использовал два последовательно соединенных элемента типа 6F22(«Крона») в итоге 18В. Из органов управления только выключатель питания.
Приемник состоит из позолоченного(для большей надежности) щупа ,кнопки, одноразрядного семисегментного индикатора, и провода с зажимом типа «крокодил» для соединения с общим проводом, питание один элемент 6F22. Кнопка служить для включения питания и начала прозвонки. Отдельного выключателя питания нет, сделано для экономии заряда батареи и для простоты пользования.
Работа прибора
С первого конца кабеля снять наружную изоляцию сантиметров на 10 но не зачищать изоляцию с проводов а просто ровно отрезать концы, чтоб они не могли случайно коснутся друг друга и оставить так. Соединить второй конец тестируемого кабеля к нумерованному клеммнику передатчика зажим «крокодил» подключит к проводу в кабеле(один из цветных) используемый в качестве общего. Включаем передатчик и возвращаемся на первый конец кабеля. Зажим приемника соединяем с выбранным общим проводом, острым щупом касаемся к любому из жил (кроме общего само собой) нажимаем кнопку ждем полсекунду и смотрим на индикаторе высветившийся номер жилы, после появления номера жилы щуп можно убирать с провода, индикация будет светится до отжатия кнопки. Для уверенности повторяем это 2-3 раза, показания должны совпадать. Жилу можно маркировать или подсоединить по месту назначения. Лучше повторяя вышеописанные операции найти сначала первую жили, вторую и т.д. до десятой, делать последовательно чтоб не запутаться самому, в общем это кому как нравится.
В основу положена переда в каждую жилу своего ШИМ сигнала с разными для проводов скважностью. Амплитуда сигнала равна напряжению питания передатчика
В приемнике выполняется замер длительности сигнала, обработка и индикация
Передатчик и приемник выполнены с применением контроллера PIC16F84A. При разработке принципиальной схемы была задача не применять микросхемы кодеры/декодеры DTMF так как их требуется по одной для каждого провода-для передатчика и одна для приемника в итоге примерно 1000 руб. Передатчик PIC16F84A — 100руб , резисторы конденсаторы кварцевый резонатор, выключатель питания, LM2576ADJ — 150руб, итого стоимость компонентов на передатчик примерно 250 руб.
Приемник PIC16F84А — 100руб, резисторы конденсаторы кварцевый резонатор, кнопка, 7805 — 60руб. итого стоимость компонентов на приемник примерно 160 руб.
Общая стоимость — 410 руб(цены взяты по прайсу одного из магазинов электроники г.Уфа)
Схема приемника:
Схема передатчика:
Передатчик. Стабилизатор питания выполнен на м/с импульсного стабилизатора напряжения LM2576ADJ так как у него высокий КПД а это очень важно при батарейном питании устройства так же эта мс позволяет в случае необходимости питать устройство напряжением до 40В постоянного нестабилизированного тока.(например при прозвонке очень длинного кабеля). На выходе PORTB{7…0} , PORTA{1,0} формируются ШИМ сигналы с различной длительностью информационного импульса которые подаются на базы транзисторов (КТ972) и усиливаются по амплитуде до входного питающего напряжения(18В в данном случае) с коллектора транзистора они соединяются с жилами тестируемого кабеля. транзисторы можно использовать любые n-p-n с Uкэ не менее 40 вольт и Iк не менее 200мА, желательно закрепить их на не большой радиатор.
Приемник. На м/с 7805 выполнен стабилизатор питания 5В для питания контроллера и семисегментного индикатора R10 и R11 делитель напряжения для компаратора K554CA3 на другой вход которого подается ШИМ сигнал с щупа устройства. Резистор RV1 служить для установки порога срабатывания компаратора , если на кабеле будут какие то наводки надо подстроить оптимальный режим работы с помощью этого резистора, по умолчанию его следует установить в среднее положение. и передатчик и приемник настройки не требует устройства начинает работать сразу после подачи питания, ограничений в прошивке нет
В архиве схемы в proteus-е и прошивки для передатчика cable_test_TX.HEX слово конфигурации 3FF1, для приемника cable_test_RX.HEX слово конфигурации 3FF1
Общая фото устройства слева передатчик, справа приемник
Фото приемника собранного в корпусе от влагомера, щуп от мультиметра к которому подпаян позолоченный наконечник и все это в термоусадке.
Фото передатчика(слева извините плохо видно) с клеммной колодкой к которому подсоединяется испытуемый кабель
Осциллограмма на клемме № 2 (на коллекторе транзистора сигнал инверсный) ширина импульса 200 мкс, на остальных клеммах соответственно 1-100мкс,3-300мкс,4-400мкс и т.д.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Приемник | |||||||
| U1 | МК PIC 8-бит | PIC16F84A | 1 | ||||
| U2 | Линейный регулятор | LM78L05 | 1 | ||||
| U3 | Компаратор | КА554СА3 | 1 | ||||
| Х1 | Кварцевый резонатор | 4МГц | 1 | ||||
| С1-С2 | Конденсатор | 22 пФ | 2 | ||||
| R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| R2-R9 | Резистор | 200 Ом | 8 | ||||
| R10-R12 | Резистор | 2 кОм | 3 | ||||
| RV1 | Подстроечный резистор | 22 кОм | 1 | ||||
| В1 | Элемент питания | 9В | 1 | ||||
| Передатчик | |||||||
| U1 | МК PIC 8-бит | PIC16F84A | 1 | ||||
| U2 | DC/DC импульсный конвертер | LM2576 | 1 | ||||
| Q1-Q10 | Биполярный транзистор | КТ972А | 10 | ||||
| D1 | Диод Шоттки | SR360 | 1 | ||||
| L1 | Катушка индуктивности | 150 мкГн | 1 | ||||
| Х1 | Кварцевый резонатор | 4МГц | 1 | ||||
| С1-С2 | Конденсатор | 22 пФ | 2 | ||||
| С3 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 1 | ||||
| С4 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ | 1 | ||||
| R1, R23 | Резистор | 1 кОм | 2 | ||||
| R2-R11 | Резистор | 2 кОм | 10 | ||||
| R12-R21 | Резистор | 5.6 кОм | 10 | ||||
| R22 | Резистор | 3 кОм | 1 | ||||
| J1-J10 | Разъем | Клеммная колодка | 10 | ||||
| BAT1-BAT2 | Элемент питания | 9В | 2 | ||||