Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tester ciągłości obwodu / zamiany żył

L4y0uts 27 Oct 2022 15:03 342 21
  • #1
    L4y0uts
    Level 7  
    Dzień dobry panowie,

    Zastanawiam się nad stworzeniem prostego testera przewodu, założenie: Podpięcie 24 żył przewodu: podpięte poprawnie - zapalają się 24 diody led sygnalizujące ciągłość i poprawność spięcia układu / podpięcie niepoprawne - zapalają się wyłącznie diody led z przewodów o zachowanej kolejności, jeżeli kolejność nie została zachowana lub nie ma ciągłości przewodu dana sekcja led nie zapala się.

    W bardzo dużym skrócie wygląda to tak:

    Tester ciągłości obwodu / zamiany żył






    Pierwsze dwie przetwornice przedstawiają obraz 2 przewodów spiętych niepoprawnie (zamienione żyły w listwie na krzyż), drugie dwie - poprawne podpięcie żył. Chciałem zrealizować projekt na 24 odseparowanych obwodach - proste założenie (zamiana żył spowoduje przerwę w układzie i ledy z zamienionych przewodów nie zapalą się) - nie wziąłem pod uwagę jednego. Po podpięciu przewodu OUT + z drugiej przetwornicy do leda z przetwornicy pierwszej faktycznie występuje przerwa w obwodzie (ponieważ układy separują napięcie). Problem pojawia się, gdy zepnie się układy na krzyż (pierwsze dwa układy na schemacie połączeń) - cały układ się zamyka przez dwie przetwornice tworząc pełen obwód i zapalają się obydwa ledy, choć takiej sytuacji chciałbym uniknąć... Czy ma ktoś może jakiś pomysł na usprawnienie tego układu, tak by zamienione żyły nie spowodowały zamknięcia obwodu (zaświecenia się obu ledów)?

    Stawiam dobre piwo za sensowną pomoc w rozwiązaniu zagwozdki.
  • #2
    klamocik
    Level 32  
    Idealny przykład jak można skomplikować sobie życie do tego za dużą kasę , a wystarczy jeden zasilacz dioda i jak już to ma być skomplikowane to przełącznik.
  • #3
    L4y0uts
    Level 7  
    Nie zgodzę się z tym stwierdzeniem, głównie chodzi tu o założenie, żeby układ działał bez opóźnień, nie chcę montować układu, który będzie podawał potencjał na każda sekcje osobno raz po raz, bo to tworzy potrzebę weryfikowania czy każdy led jeden po drugim się zapalił i zgasł, to samo z przełącznikami i przyciskami. Układ z założenia ma działać tak, że wspinam przewody i jeżeli jest dobrze, palą się wszystkie diody led, jeżeli jest kros, nie pali się dana sekcja. Założenie zakłada banalność działania całego układu i prostotę w obsłudze.
  • #4
    jarek_lnx
    Level 43  
    L4y0uts wrote:
    Założenie zakłada banalność działania całego układu i prostotę w obsłudze.
    Zauważyłem że wszystkie proste układy, jakie analizowałem, mają jedną wspólną cechę - mają jakąś poważną wadę, której nie da się poprawić. Spotkałeś kiedyś elektronika zawodowca który buduje proste układy? Ja nie

    Ponieważ Z3 i Z4 mają takie samo napięcie, więc w układzie jak na schemacie nie ma takiego pomiaru który mógł by pokazać że jet źle. Żeby to wykryć coś sie musi zmieniać.

    Z w miarę prostych rozwiązań, bym zrobił to na napięciach zmiennych o różnych częstotliwościach ale wysokich żeby było widać stałe świecenie, między częstotliwościami powinny być niewielkie różnice i obwody zapętlone będą migać zgodnie z różnicą częstotliwości (dudnienia)
    Domyślam się że pomysł się nie spodoba, bo 24 generatory albo mikrokontroler który to wygeneruje nie będzie już takim banałem.
    Można to też zrobić sekwencyjnie na mikrokontrolerze, na zasadzie że to nie człowiek będzie weryfikował tylko program sprawdzi czy wszystkie są. Mikrokontroler to zrobi szybko.
  • #5
    L4y0uts
    Level 7  
    Tymczasem rozgryzam temat i dalej się głowie jak usprawnić układ na obwodach separowanych. Jedyny rozsądny pomysł jaki przychodzi mi do głowy to faktycznie mikrokontroler z generatorem, który wysteruje z dużą prędkością sygnały zasilania przetwornic po stronie pierwotnej, jeżeli sygnały te się nie spotkają, to jeszcze ten układ ma sens, bo będzie wiadomo na której żyle jest kros (nie zapali się led), ale niestety niweczy to założenia. Temat tymczasem jest otwarty, może wpadnie komuś do głowy jakiś lepszy pomysł od mojego, który sprawi, że zaproponowany przeze mnie układ będzie bardziej zbliżony z początkowymi założeniami, niż dodatkowy generator sekwencyjny.

    jarek_lnx wrote:
    Spotkałeś kiedyś elektronika zawodowca który buduje proste układy? Ja nie


    Nie chodzi tutaj konkretnie by układ sam w sobie był prosty, ma być banalny w obsłudze i spełnić dwie podstawowe funkcje (pokazać gdzie jest kros i wskazać przerwany obwód) bez niepotrzebnego weryfikowania każdego migającego leda jeden po drugim.
  • #6
    Plumpi
    Heating systems specialist
    Kolego, Twoje założenia są mało praktyczne. Dlaczego? Ano dlatego, że podłączając przewód wielożyłowy chyba bardziej chodzi o ustalenie określonej kolejności poszczególnych żył, a nie samo stwierdzenie, które są źle podłączone.
    Co jak wszystkie podłączysz źle? Jak dojdziesz, które przewody są pozamieniane?
    Ja ten problem rozwiązałem ok. 20 lat temu. Potrzebowałem testera do przewodów LAN oraz ustalania kolejności przewodów sterowniczych, ponieważ wtedy dużo montowałem automatyki przemysłowej.
    Rozwiązałem ten problem w oparciu o jakiś tani mikrokontroler Atmel, który najpierw zapalał wszystkie LED-y, co oznaczało rozpoczęcie liczenia, a następnie wszystkie gasły i zapalały się po kolei.
    Przyrząd też miał kilka opcji. Mógł wyświetlać czwórkami czyli zapalały się diody [1-4] [5-8] [9-12] [13-16] a następnie kolejne diody w czwórkach jednocześnie czyli diody [1,5,9,13] [2,6,10,14] itd.
    Dzięki temu można było skrócić czas sekwencji w celu ustalenia odpowiedniej kolejności.

    Po jednej stronie znajdował się nadajnik z mikrokontrolerem, a po drugiej odbiornik z diodami.
    Znalazłem podobny układ podłączenia diód.
    https://obrazki.elektroda.pl/7_1208473105.jpg
    Po prawej stronie rysunku, wszystkie końcówki diód powinny być z sobą połączone.
    W odbiorniku znajdują się diody LED oraz równolegle z nimi wpięte diody Schotky (ze względu na niskie napięcie walencyjne), ale w przeciwnym kierunku przewodzenia.
    Dzięki tym dodatkowym diodom przewody na których utrzymuje się stan logiczny "0" tworzą masę odniesienia dla diody, na którą będzie podany stan logiczny "1". Dzięki temu nie potrzeba dodatkowego przewodu masy, aby móc zapalać po kolei diody.
  • #7
    L4y0uts
    Level 7  
    Plumpi wrote:
    Kolego, Twoje założenia są mało praktyczne. Dlaczego? Ano dlatego, że podłączając przewód wielożyłowy chyba bardziej chodzi o ustalenie określonej kolejności poszczególnych żył, a nie samo stwierdzenie, które są źle podłączone.


    Kolejność jest 1 do 1 na czterech różnych gniazdo-wtykach, osoby które łączą te przewody doskonale wiedzą, jak przewody te powinny być spięte, problemem jest raczej fakt, że przy uzbrajaniu takiej ilości przewodów dochodzi raz na jakiś czas do szwedzkiego błędu, że przypadkiem zamieni się jedna żyła, albo wszystkie są podpięte odwrotnie, dlatego tester w założeniu miał pokazać albo pojedynczego krosa na 24 żyłowym przewodzie, albo kompletnie złe spięcie (zamianę wszystkich żył), obawiam się, że jeżeli osoby te wiedząc dokładnie jak przewód ma być uzbrojony, dalej popełniają błędy przy jego uzbrajaniu, również mogą popełnić błąd przy odczycie z wysterowania sekwencyjnego ledów. I tu właśnie pojawiło się założenie - jest dobrze, wszystko świeci / jest źle, nie swieci to, co jest źle podłączone i tylko takie założenie wydaje mi się sensowne w tej danej sytuacji 😉
  • #8
    rb401
    Level 38  
    L4y0uts wrote:
    Tymczasem rozgryzam temat i dalej się głowie jak usprawnić układ na obwodach separowanych.


    Idea obwodów separowanych, obojętnie jak zrealizowana, ma jednak jedną poważną wadę. Nie wykryje zwarć pomiędzy żyłami, co w praktyce może się zdarzyć. I taki tester wykaże zły kabel jako dobry.

    Ale jest też inna metoda, w której 100% wykrywane są zwarcia, przerwy i błędy w połączeniach. Można ją realizować na mikroprocesorze ale też jest do zrobienia na garści pospolitych układów np. CMOS.

    W skrócie. Na jedną stronę kabli jest podłączony zadajnik sygnału przykładowo typu "latająca jedynka", czyli zadająca po kolei na każdą żyłę z osobna i w kółko stan wysoki a reszta żył ma niski. Ale pracujący szybko np. kilka kiloherców by odczyt błędu był dla obsługi odbierany jako natychmiastowy i równoczesny. Na wyjściach zadajnika oporniki szeregowo by np. zwarcia żył nie wpływało na stany samego zadajnika. Drugie strony żył mogą być obciążone opornikami.
    Istotą wykrywania błędów kabla, są układy porównujące stany każdej żyły na odpowiednim dla tej żyły wyjściu zadajnika i drugim końcu kabla. W roli układu porównującego bramka XNOR z LED na wyjściu, zaświecającym się jeśli stany na wejściu i wyjściu różnią się od siebie, jako konsekwencja przerwy, zwarcia lub błędu kolejności.

    Od strony praktycznej można to zrobić np. na kostkach z serii 4000. Przykładowo jako komparatory można użyć układów cd4070 (jedna kostka na cztery żyły). Co do zadajnika to można go zrobić na różne sposoby np. licznik plus dekodery, lub na rejestrach przesuwających ale to osobny temat.
  • #9
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    L4y0uts wrote:
    Stawiam dobre piwo za sensowną pomoc w rozwiązaniu zagwozdki.


    Kolego, muszę Cię sprowadzić na ziemię. Chcesz zbudować urządzenie, które znajdziesz w sieci pod hasłami "harness tester", dodaj "industrial". Jeśli nie doszukasz się cen, to podpowiem że są to grube tysiące.

    Jak to mniej więcej działa (wiem, bo budowałem) ? W najprostszej wersji masz jedno źródło zasilania oczywiście obudowane zabezpieczeniami, które kluczami analogowymi przełączasz pomiędzy żyłami.
    Musisz dać potencjał na przewód 1, następnie przemiatasz pozostałe, sprawdzając czy nie ma na nich potencjału - czyli nie ma zwarcia. Robisz to dla każdej żyły z pominięciem tych już przetestowanych.
    Następnie sprawdzasz połączenia, które są poprawne, wg tablicy którą wprowadzasz do urządzenia. Tam mierzysz rezystancję, żeby zweryfikować jakość połączenia styku w złączu.

    Oczywiście dodatkowo możesz sprawdzać odporność na przebicie wysokim napięciem, oporność izolacji itp, itd.

    Mam nadzieję, że trochę Ci naświetliłem temat.
  • #10
    L4y0uts
    Level 7  
    Dziękuję panowie za dużą ilość cennych wskazówek, ale kompletnie nie o to mi chodziło, dlatego może zmienię pytanie.

    Czy ma ktoś może pomysł w jaki sposób przerwać obwód połączony na krzyż (2 pierwsze przetwornice na stronie schematu), tak by przy wpięciu normalnym (3 i 4 przetwornicą) układ działał, a przy obwodzie pierwszym jakkolwiek uniemożliwić zamknięcie się układu przez dwie przetwornice?
  • #11
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Chyba nie potrzebnie zafiksowałeś się na wiele przetwornic. Powinieneś dać jedno zasilanie i przełączać żyły do testu. Musisz zaprząc do tego jakiegoś procka. Taka jest moja opinia :)
  • #12
    L4y0uts
    Level 7  
    Kuniarz wrote:
    Chyba nie potrzebnie zafiksowałeś się na wiele przetwornic.


    To zależy od tego, czy uda mi się w jakiś sposób przerwać obwód w szeregu, tak by pojedynczy działał, bo wtedy udało by mi się zrealizować wszystkie założenia projektowe i tester byłby idealny do celów do których został stworzony.
  • #13
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    L4y0uts wrote:
    tester byłby idealny do celów do których został stworzony.


    Może weź się rozpruj co to konkretnie jest i co ma testować, bo przyznam, że te opisy stają się co raz bardziej zagmatwane...
  • #14
    L4y0uts
    Level 7  
    Kuniarz wrote:
    Może weź się rozpruj co to konkretnie jest i co ma testować, bo przyznam, że te opisy stają się co raz bardziej zagmatwane...


    Konkretnie ma testować przewody, jakie i do jakich celów jednak wolał bym zostawić dla siebie, nie gniewaj się 🙂

    Wydaje się, że zaproponowany przeze mnie układ jest nie do usprawnienia w tej konfiguracji. Mając powyższe na uwadze, czy któryś z panów zna może jakiś mikrokontroler, który potrafi wysterować 24 sygnały z wyjść w krótkim odstępie czasu, by zasilić raz po raz każdą z przetwornic separacyjnych?
  • #15
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Atmega 32 lub inny z odpowiednią liczbą portów. Jeśli chciałbyś się pobawić Arduino, to tam jest chyba Atmega2560 jako najmniejszy z tych dużych.
  • #16
    L4y0uts
    Level 7  
    Kuniarz wrote:
    Atmega 32 lub inny z odpowiednią liczbą portów. Jeśli chciałbyś się pobawić Arduino, to tam jest chyba Atmega2560 jako najmniejszy z tych dużych.


    Widzę, że temat jest dla Ciebie znany, powiedz mi, czy jest możliwość regulacji czasu wysterowanych wyjść, tak przy powiedzmy Atmedze32, tak żeby przyspieszyć proces przełączania kanałów do określonej wartości w milisekundach, czy jedyna opcja to wysterowanie wyjść z mikrokontrolera mierzone w sekundach?
  • Helpful post
    #17
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    Dla mikrokontrolerów nie są straszne nawet mikrosekundy ;-) Trzeba się zastanowić, czy nie zabezpieczyć wejść mikrokontrolera chociażby optoizolacją.
  • #18
    L4y0uts
    Level 7  
    Okey, przemyśle opcję Armegi32 i zastanowię się nad wdrążeniem tego pomysłu do aktualnego projektu, przekaże sensowne informacje poniżej jak tylko zapoznam się z tematem.
  • #19
    jarek_lnx
    Level 43  
    L4y0uts wrote:
    Mając powyższe na uwadze, czy któryś z panów zna może jakiś mikrokontroler, który potrafi wysterować 24 sygnały z wyjść w krótkim odstępie czasu, by zasilić raz po raz każdą z przetwornic separacyjnych?
    Mikrokontroler każdy da radę, ale przetwornice nie dają się szybko uruchamiać i zatrzymywać
  • #20
    L4y0uts
    Level 7  
    jarek_lnx wrote:
    Mikrokontroler każdy da radę, ale przetwornice nie dają się szybko uruchamiać i zatrzymywać


    Zdaje się, że w tym wypadku nie pozostaje mi nic innego, jak zastosowanie mikrokontrolera i sprawdzenie, jaka sekwencja czasowa będzie możliwa do zrealizowania z ich wykorzystaniem, sam jestem ciekaw jaki czas będzie można ustawić, żeby nie doprowadzić do zamknięcia się obwodu przez dwie przetwornice, aczkolwiek mam na uwadze, że będą one wymagały opóźnienia.
  • #21
    Kuniarz
    Moderator of Designing
    jarek_lnx wrote:
    przetwornice nie dają się szybko uruchamiać i zatrzymywać

    Jeśli te przetwornice z jakiegoś tajemniczego powodu są potrzebne, to można je zostawić włączone na stałe, a mikrokontrolerem przez klucz MOSFET podłączać je do tego tajemniczego testowanego kabla ;-) Wówczas opóźnienia są nanosekundowe.
  • #22
    L4y0uts
    Level 7  
    Projektując układ starałem się wychodzić z założenia by uniknąć programowania, z którym nigdy nie miałem do czynienia, jeżeli chodzi o elektronikę, ale z racji na fakt, że dziennie mam styczność w pracy z układami STM, wybór chyba padnie na Arduino i naukę programowania układów, wiedza ta napewno pomoże w przyszłości lepiej się odnaleźć w układach z którymi dziennie pracuje. Zobaczymy co z tego wyjdzie 😅