Тестер многожильных кабелей

Тестер многожильных кабелей с отдельным светодиодом на каждую жилу. С помощью этого устройства можно обнаружить разомкнутые цепи, короткие замыкания, изменение полярности, замыкание на землю, обрывы цепей, — и всё это на основе всего лишь четырёх микросхем.

Изначально схема собиралась для тестирования кабелей внутренней селекторной связи, но её также можно использоваться для систем сигнализации или витых пар категории 5 и прочих кабелей.

Примечания к схеме:

Стоит иметь в виду, что для лучшей ясности на схеме не показаны цепи питания микросхем CMOS 4011 и CMOS 4050. Положительный вывод батареи подключаются к выводу 14 каждого чипа, а отрицательный вывод — к выводу 7. На микросхеме CMOS 4017 для этой же цели используются выводы 16 и 8 соответственно. Заметьте также, что поскольку CMOS 4050 является модулем только из шести буферных усилителей, а потребуется восемь вентилей, то нужно использовать две микросхемы 4050, а неиспользуемые входы соединяются с землёй (отрицательный вывод батареи).

Описание схемы:

В состав устройства входят передатчик и приёмник, а тестируемый кабель устанавливается между ними. Передатчик представляет собой не что иное, как «бегущие огни» на светодиодах. Микросхема 4011 используется в качестве несинхронизированного мультивибратора, подающего тактовые импульсы на десятичный счётчик / делитель 4017. Счётчик /делитель 4017 настроен таким образом, что при каждом девятом импульсе происходит сброс счётчика в исходное состояние. Светодиоды будут включаться последовательно начиная со светодиода 1 до светодиода 8 и обратно к светодиоду 1 и т. д. В связи с ограниченной нагрузочной способностью микросхемы 4017 каждый выходной сигнал буферизуется с помощью чипа 4050. Тем самым обеспечивается достаточный подъём тока для длинных кабелей и светодиодов передатчика и приёмника. Приёмная часть представляет собой восемь светодиодов с общим проводом.

Установка чипа CMOS 4017

Ниже показана цоколёвка чипа CMOS 4017B. Следует помнить, что на приведённой выше схеме для выводов этой микросхемы применялись другие обозначения. Цоколёвка микросхемы такова:

CP0 (clock pulse zero) — тактовый вход, вывод 14 на диаграмме выше.

CP1 (clock pulse one) — запрет тактовых импульсов или вывод 13 на рисунке выше.

MR (master reset) — главный сброс, вывод 15 на рисунке выше.

Q0–9 — выходы дешифрации. Q0 — вывод 3 на рисунке, а Q8 — вывод 9.

Семь светодиодов, восемь проводов

Это не опечатка. Проблема тестирования каждой жилы заключается в том, что если бы у вас было семь светодиодов, к которым можно было бы обратиться индивидуально, тогда бы вам был нужен ещё один общий провод. А если бы вы тестировали восемь жил, то вам бы потребовался дополнительный девятый провод. Вы могли бы использовать провод заземления, но это не слишком практично, и кроме того, если в кабеле есть замыкание на землю, то этот метод просто не сработает. Для решения этой проблемы можно использовать тот факт, что мы имеем дело с логической схемой, то есть у неё есть только два состояния: логический нуль или логическая единица. Поскольку выходные сигналы микросхемы 4017 могут быть либо высокими либо низкими, любой выходной импульс может обеспечить общую обратную цепь для светодиода. Таким образом светодиоды 1–3 используют четвёртый вывод чипа 4017, который будет равен нулю, а светодиод 4 включён c обратной полярностью. При четвёртом импульсе на выводе 4 будет высокий уровень, на выводе 3 — низкий, следовательно светодиод будет включён. Если провод обратной цепи разомкнут, то включатся светодиоды 1–4. Так же обстоит дело и с выводами 5–8. Общий провод может быть создан от любого из выводов микросхемы 4017, но для любого варианта будет применимо вышеописанное правило. Конечно же, придётся повозиться с дополнительными соединениями, зато вы получите возможность одновременного тестирования всех жил. Если тестируется четырёх– или шестижильный кабель, то используются светодиоды пронумерованные от 1 до 4 или до 6, именно для таких случаев и требуется нумерация светодиодов.

Тестирование

Если в кабеле нет повреждений и все жилы расключены, то сначала включится светодиод 1 с обеих сторон кабеля, затем будут последовательно включаться светодиоды 2, 3, 4…8, и затем эта последовательность будет повторяться. Если проверку проходит четырёхжильный кабель, то должен использоваться общий провод обратной цепи как описано в предыдущем пункте. Последовательность будет состоять из светодиодов 1, 2, 3, 4 с последующей паузой (должно пройти некоторое время на прохождение четырёх неиспользуемых выводов), а затем цикл будет повторён. Для проверки неисправностей провода заземления необходимо физически соединить щуп, обозначенный как «to earth connection» (к заземлению), с проводом заземления. Замыкающий на массу провод уменьшит яркость или просто отключит светодиоды с обеих сторон кабеля. Если светодиод не светится на приёмной стороне, то это свидетельствует о разомкнутой цепи. Если закорочены две жилы (например 3 и 4), то последовательность включения светодиодов будет 1, 2, 34, 43, 5, 6, 7, 8. Если на одном из концов жилы расключены в неправильном порядке, то будет сигнализироваться изменением последовательности включения светодиодов. Например, щуп соединён с заземлением на передатчике, кабель очень плохой: жила 1 в порядке, жила 2 коротит на землю, жилы 3 и 5 неверно расключены, жила 4 в порядке, на жиле 6 разомкнутая цепь, а между жилами 7 и 8 короткое замыкание. См. ниже.

Результаты испытания для такого неисправного кабеля:

Последовательность на передатчике:	Последовательность на приёмнике:
1 включён	1 включён
2 выключен или светится неярко	2 выключен или светится неярко
3 включён	3 (включится светодиод 5)
4 включён	4 включён
5 включён	5 (включится светодиод 3)
6 включён	6 выключен
7 включён	7 (включатся светодиоды 7 и 8)
8 включён	8 (включатся светодиоды 7 и 8)

Само собой разумеется, что последовательность будет повторяться; поскольку вы знаете последовательность включения светодиодов на передающей части, то состояние кабеля будет несложно определить исходя из последовательности включения светодиод на приёмной части. Состояние заземления будет отображаться только в том случае, если сопротивление составляет менее 1000 Ом. Лучший, но более долгий, способ проверки заземления — использование тестера, выставленного на мегаомный диапазон.