Πώς να μετρήσετε την τάση σε ένα Breadboard

Οι πλακέτες breadboard χωρίς συγκόλληση είναι ιδανικές για πρωτότυπα κυκλωμάτων, παρέχοντας μια πλατφόρμα για γρήγορο και ευέλικτο πειραματισμό. Ωστόσο, για να διασφαλιστεί η επιτυχία των σχεδίων κυκλωμάτων, είναι πολύ χρήσιμη η ακριβής μέτρηση της τάσης στα εξαρτήματα στην πλακέτα ψωμιού. Ας ρίξουμε μια ματιά στον τρόπο μέτρησης της τάσης σε ένα breadboard.

Τι είναι η τάση;

Η τάση, που συχνά αναφέρεται ως διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού, είναι η κινητήρια δύναμη που τροφοδοτεί τα ηλεκτρικά μας κυκλώματα. Η μονάδα μέτρησής του είναι τα βολτ (V) και αυτό αντιπροσωπεύει τη διαφορά δυναμικής ενέργειας μεταξύ δύο σημείων ενός κυκλώματος, παρόμοια με τη διαφορά στην πίεση του νερού μεταξύ δύο άκρων ενός σωλήνα.

Όργανα Μέτρησης Τάσης

Υπάρχουν δύο κύρια όργανα που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση της τάσης:

Ψηφιακό πολύμετρο (DMM)

Το ψηφιακό πολύμετρο είναι ένα τυπικό διαγνωστικό εργαλείο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση τάσης, ρεύματος και αντίστασης. Τα αναλογικά βολτόμετρα με βελόνες έχουν αντικατασταθεί εδώ και καιρό από ψηφιακά πολύμετρα λόγω της αυξημένης ακρίβειας και αξιοπιστίας τους.

Παλμοσκόπιο

Ο ψηφιακός παλμογράφος είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την ανάλυση δυναμικών ηλεκτρικών σημάτων με πολύπλοκες κυματομορφές. Παρέχει μια οπτική αναπαράσταση των διακυμάνσεων της τάσης με την πάροδο του χρόνου, καθιστώντας το χρήσιμο για την εξέταση ηλεκτρονικών σημάτων στα έργα σας.

Σύνδεση εξαρτημάτων στο Breadboard

Η σύνδεση μεμονωμένων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων είναι πιο εύκολη. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να αναγνωρίσετε τις επιθυμητές σειρές και να εισαγάγετε τους δύο ακροδέκτες του στοιχείου, π.χ. μια αντίσταση, σε διαφορετικές κάθετες σειρές του εσωτερικού τμήματος της σανίδας. Απλώς βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια αγγίζουν τις μεταλλικές πλάκες κάτω από τις οπές της σανίδας ψωμιού.

Όταν συνδέετε πλακέτες κυκλωμάτων στην πλακέτα ψωμιού, απλώς βεβαιωθείτε ότι δεν βραχυκυκλώνετε τα καλώδια. Αυτό είναι αρκετά συνηθισμένο εάν είστε νέος στην κατασκευή κυκλωμάτων σε μια πλακέτα ψωμιού με μικρές μονάδες. Εδώ είναι μια τέλεια απόδειξη αυτού.

Όταν συνδέετε IC, φροντίζετε πάντα να το τοποθετείτε καβάλα στην κεντρική γέφυρα που χωρίζει τα δύο εσωτερικά τμήματα της πλακέτας ψωμιού.

Τα καλώδια βραχυκυκλωτήρα πρέπει επίσης να εισαχθούν μέχρι τέρμα για να βεβαιωθείτε ότι δεν έχετε χαλαρές συνδέσεις.

Ράγες ισχύος και εδάφους

Οι σανίδες ψωμιού διαθέτουν συνήθως δύο μακριές μεταλλικές λωρίδες που εκτείνονται κατά μήκος των άκρων της σανίδας. Αυτά είναι γνωστά ως ράγες ισχύος και εδάφους και εξυπηρετούν συγκεκριμένους σκοπούς στο σχεδιασμό κυκλωμάτων.

Η ράγα ισχύος, που συχνά υποδηλώνεται με κόκκινα σημάδια ή το σύμβολο "+", χρησιμοποιείται για την παροχή τάσης στα εξαρτήματα. Συνδέεται συνήθως στον θετικό ακροδέκτη της πηγής ισχύος ή στην παροχή τάσης εντός του κυκλώματος.

Η ράγα εδάφους, που συνήθως σημειώνεται με μπλε σημάδια ή το σύμβολο "-", παρέχει ένα σημείο αναφοράς για το ηλεκτρικό δυναμικό του κυκλώματος. Συνδέεται στον αρνητικό ακροδέκτη της πηγής ρεύματος και λειτουργεί ως η κοινή γείωση για τα εξαρτήματα. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ελέγξτε έξω τι είναι το breadboard και πώς να το χρησιμοποιήσετε.

Μέτρηση τάσης μεταξύ εξαρτημάτων

Ένας από τους βασικούς στόχους στην ανάλυση κυκλώματος κατά την κατασκευή σε ένα breadboard είναι η μέτρηση της τάσης σε συγκεκριμένους κόμβους και στα εξαρτήματα του κυκλώματος. Αυτό σας βοηθά να κατανοήσετε τη δυναμική οποιουδήποτε κυκλώματος κατασκευάζετε.

Αυτόνομα Εξαρτήματα

Κατά τη μέτρηση της τάσης σε μεμονωμένα εξαρτήματα, πρέπει απλώς να ρυθμίσετε το πολύμετρο στη σωστή ρύθμιση και να κάνετε σωστά τους ανιχνευτές. Ορισμένα εξαρτήματα, όπως τα LED, έχουν καθορισμένη πολικότητα. άλλοι, όπως οι αντιστάσεις, δεν το κάνουν. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει πώς να μετρήσετε την πτώση τάσης σε μια αντίσταση με ένα βολτόμετρο/πολύμετρο.

Διασταυρώσεις ή Κόμβοι

Για να μετρήσετε την τάση σε μια διασταύρωση ή έναν κόμβο σε ένα κύκλωμα, απλώς εντοπίστε τη γείωση αναφοράς του κυκλώματος και την ίδια τη διασταύρωση.

Σημειώστε ότι εάν το κύκλωμά σας έχει αιωρούμενο έδαφος, μπορεί να λάβετε ανακριβείς μετρήσεις ή να μην μετρήσετε καθόλου.

Στοιχεία σειράς

Για εξαρτήματα συνδεδεμένα σε σειρά, βεβαιωθείτε ότι έχετε τους ανιχνευτές του πολύμετρου (ή του παλμογράφου) στα άκρα του κυκλώματος, όπως φαίνεται παρακάτω.

Ράγες ισχύος

Η τάση στις ράγες ισχύος/γείωσης είναι αρκετά απλή, καθώς πρέπει να χρησιμοποιήσετε μόνο τις δύο ράγες, θετικές και αρνητικές, για να κάνετε τη μέτρηση. Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τον κόκκινο αισθητήρα στη ράγα που είναι συνδεδεμένη σε μια πηγή ρεύματος.

Συνήθη λάθη κατά τη διάρκεια της μέτρησης

Για να διασφαλίσετε ακριβείς μετρήσεις και να αποτρέψετε πιθανή ζημιά σε εξαρτήματα σε μια πλακέτα ψωμιού, είναι σημαντικό να γνωρίζετε τις κοινές προκλήσεις.

1. Δεν χωρίζει ράγες ισχύος 3,3V και 5V

Όταν εργάζεστε με κυκλώματα που απαιτούν πηγές τροφοδοσίας 3,3V και 5V, θα πρέπει να χωρίσετε τις ράγες ισχύος στην πλακέτα ψωμιού. Αυτό αποτρέπει τις ακούσιες συνδέσεις μεταξύ των διαφορετικών επιπέδων τάσης, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο πρόκλησης ζημιάς στα εξαρτήματα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την επάνω ράγα για 5V και την κάτω ράγα για 3,3V

2. Δεν γεφυρώνουμε τις ράγες ισχύος

Ορισμένες πλάκες ψωμιού έχουν μια γέφυρα που σπάει που χωρίζει τις ράγες ισχύος σε δύο μισά. Αυτό μπορεί να λυθεί εύκολα γεφυρώνοντας τις ράγες για συνέχεια.

3. Χρήση εναλλασσόμενου ρεύματος σε εξαρτήματα DC

Η τροφοδοσία AC μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στα εξαρτήματα DC, συμπεριλαμβανομένων των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και των μικροελεγκτών. Σε περίπτωση που το χρειάζεστε πραγματικά, χρησιμοποιείτε πάντα πυκνωτές ζεύξης για απομόνωση συνεχούς ρεύματος - μια κοινή μέθοδος για το σχεδιασμό ενισχυτών σε πίνακες ψωμιού.

Γνωρίστε τον σωστό τρόπο μέτρησης της τάσης

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μπορείτε να μετρήσετε με ακρίβεια την τάση στα εξαρτήματα σε μια πλακέτα ψωμιού είναι μια βασική δεξιότητα για την επιτυχημένη δημιουργία πρωτοτύπων κυκλώματος. Κατανοώντας την έννοια της τάσης και ακολουθώντας τις κατάλληλες τεχνικές μέτρησης, αποκτάτε τη δύναμη να βελτιστοποιήσετε τα σχέδια των κυκλωμάτων σας και να εξασφαλίσετε αξιόπιστη απόδοση.