בדיקת הווריסטור: איתור התקלה בעזרת מולטימטר

תיקון ואבחון של תקלות של מכשירים אלקטרוניים מתבצע על ידי מציאת אלמנטים כושלים עם החלפתם לאחר מכן. לעתים קרובות לא ניתן לקבוע חזותית איזה רכיב רדיו פגום, לכן מכשירי מדידה - בודקים משמשים לאיתור תקלות. בעזרתם, בדיקת הווריסטור אינה קשה בדרך כלל.

מטרה ומאפיינים

וריסטור הוא מכשיר אלקטרוני עם שני מגעים ומאפיין מתח זרם סימטרי לא ליניארי. המונח "varistor" מגיע מהמילים הלטיניות משתנה - "ניתן לשינוי" ו-resisto הוא "נגד". בבסיסו, זהו נגד מוליכים למחצה המסוגל לשנות את ההתנגדות שלו בהתאם למתח המופעל על המסופים שלו.

נגדים מסוג זה מיוצרים על ידי סינטר בטמפרטורה גבוהה של מוליך למחצה וחומר מקשר. סיליקון קרביד אבקתי או תחמוצת אבץ משמשים כמוליך למחצה, וזכוכית, לכה ושרף משמשים כחומר מקשר. האלמנט המתקבל לאחר סינטרה נתון למתכת עם היווצרות נוספת של מובילים. לפי העיצוב שלהם, המכשירים עשויים בצורה של דיסק, טאבלט, צילינדר או דמוי סרט.

בעל התכונה של הפחתת התנגדות חדה כאשר מתח מסוים מופיע במסופים שלו, וריסטור משמש במעגלים אלקטרוניים כאלמנט מגן. כאשר מתרחש גל מתח בגודל מסוים, התקן המוליך למחצה מפחית באופן מיידי את הפנימי שלו התנגדות של עד עשרות אוהם, ובכך למעשה מקצר את המעגל, ומונע מהפולס לפגוע בשאר האלמנטים תוכניות. לכן, פרמטר חשוב של הווריסטור הוא ערך המתח שבו מתרחשת התמוטטות המכשיר.

עקרון הפעולה של האלמנט מרמז על חיבורו במקביל למעגל החשמל. לאחר שהוא מופעל והמתח בכניסה מופחת, הוא יתאושש מעצמו לערכו המקורי. בגלל האינרציה הנמוכה, זה קורה באופן מיידי.

פרמטרים עיקריים

לפני בדיקת יכולת השירות של הווריסטור, יש צורך להבין לא רק את עקרון פעולתו, אלא גם לדעת אילו מאפיינים יש לו. כמו כל אלמנט אלקטרוני, לווריסטור יש מספר מאפיינים המאפשרים להשתמש בו במעגלים שונים. הפרמטר העיקרי הוא מאפיין המתח הנוכחי (CVC). זה מראה בבירור כיצד הזרם משתנה בערך מתח מסוים. בחינת מאפיין I - V, אתה יכול לראות שהווריסטור, בעל מאפיין דו-כיווני סימטרי, פועל הן באזורים קדימה והן לאחור של הסינוסואיד, בדומה לדיודה זנר.

בנוסף למאפיין I - V, המאפיינים הבאים מצוינים במחקר של הווריסטור:

• אום הוא מתח ההפעלה הגבוה ביותר המותר לזרם משתנה או קבוע.
• P הוא הכוח שאלמנט יכול להפיג על עצמו מבלי לדרדר את הפרמטרים שלו.
• W היא האנרגיה המותרת בג'אול שאלמנט רדיו יכול לספוג כאשר הוא נחשף לפולס בודד.
• Ipp - הערך הגבוה ביותר של זרם הדחף שעבורו נקבעת צורת הדחף.
• Co הוא הקיבולת, שערכה נמדד בווריסטור במצבו הרגיל.

אבל בפועל, תשומת לב מיוחדת מוקדשת בעיקר לפרמטר אום. מאפיין זה מראה את רמת המתח בה התא מתקלקל והזרם מתחיל לזרום.

סוגי מכשירים

מגוון סוגי הווריסטורים בהם נתקלים נובע מהעובדה שהיצרנים שואפים בעיקר להגביר את הביצועים שלהם. לכן, נעשה שימוש בטכנולוגיות SMD של הרכבה ללא עופרת, המאפשרת השגת זמני תגובה קצרים עם קפיצה במתח הכניסה. זמן תגובה טיפוסי של אלמנטים עם לידים הוא בטווח של 15-25 ננו-שניות, ו-SMD - 0.5 ננו-שניות.

יש סוג של וריסטורים במתח נמוך ומתח גבוה. הראשונים מיוצרים עם מתח פעולה של עד מאתיים וולט ועוצמת זרם של עד אמפר אחד. לאלו האחרונים יש מתח הפעלה של עד עשרים קילו-וולט. אלמנטים בעלי הספק נמוך משמשים כהגנה מפני נחשולי מתח המתעוררים ברשת הביתית, וחזקים משמשים בתחנות משנה שנאים ובמערכות הגנה מפני סופות רעמים.

סימון אלמנטים

ללא קשר ליצרן, יש תקן לסימון וריסטורים. נהוג לשים קוד אלפאנומרי על האלמנט עצמו, בו מוצפנים הפרמטרים העיקריים. לדוגמה, עבור סוג דיסק, ייעוד זה נראה כמו S6K210, שבו:

• S - חומר שממנו עשוי הווריסטור;
• 6 - קוטר גוף האלמנט, מצוין במילימטרים;
• K - ערך סובלנות סטייה;
• 210 הוא הערך של מתח ההפעלה, מבוטא בוולט.

עבור הסוג המישורי, נעשה שימוש באותו סימון, רק האותיות הראשונות הן CN, המציינות את סוג המוצר.

בתרשימים, אלמנט הרדיו מסומן בצורה גרפית כמלבן עם חוצה. על מקל המחיקה יוצר מדף, שמעליו מונחת האות U. האלמנט חתום על הדיאגרמות באותיות לטיניות RU.

שיטות בדיקה של מולטימטר

כדי לבדוק וריסטו, לעומת זאת, כמו כל אלמנט רדיו אחר, הדרך הקלה ביותר היא להשתמש במכשירים שתוכננו במיוחד עבור זה. מולטימטרים משמשים כמכשירים כאלה. הפרמטר העיקרי שניתן למדוד איתם הוא ההתנגדות הפנימית של האלמנט. אבל לפני שאתה מתחיל ישירות לבדוק את הווריסטור, אתה צריך להתכונן.

בנוסף למולטימטר, תצטרך:

• מלחם;
• לְרַתֵך;
• שֶׁטֶף;
• טופס מידע.

מדידת ההתנגדות של אלמנט יכולה להתבצע מבלי להסיר אותו מהמעגל, אך על מנת לקבל נתונים אמינים, יש לנתק לפחות אחת מהפלטים שלו מהלוח. כל ההכנה מסתכמת בעובדה שאלמנט המוליך למחצה נבדק לראשונה ויזואלית על היעדר: פיצולים, השחרה, סדקים. אם מקרה מתפוצץ נראה מיד, אזי הבדיקה לא יכולה להתבצע עוד. ברור שווריסטור כזה פגום.

יש צורך במלחם, שטף והלחמה על מנת לבטל את הלחמה של אחד מהטרמינלים של האלמנט או אפילו להסירו לחלוטין, ולאחר בדיקה, במידת הצורך, להלחים אותו בחזרה. גיליון הנתונים של פריט הוא מסמך רשמי שהונפק על ידי היצרן. הוא מכיל את כל הנתונים והמאפיינים העיקריים.

גיליון הנתונים משמש כדי לדעת בדיוק מהי התנגדות הפעולה של רכיב הרדיו במצב מנוחה. אם, כאשר נמדד עם מולטימטר, ההתנגדות של הווריסטור אינה שונה ביותר מ-10%, אז זה נחשב כשיר. אם ההתנגדות נמוכה משמעותית מזו המצוינת בגליון הנתונים, יהיה צורך להחליף אותה. חשוב לציין שבמצב נורמלי ההתנגדות של הווריסטור מגיעה לכמה מאות מגה אוהם, לכן הבוחן חייב להיות מסוגל למדוד בגבול זה.

מדידות עם מכשיר מצביע

מכשיר כזה נחשב אנלוגי. העיצוב שלו משתמש בראש אלקטרומכני. זוהי מסגרת הממוקמת בשדה מגנטי. בהתאם לחוזק הנוכחי, החץ במסגרת סוטה, עוצר במיקום מסוים. טווח הסטייה של החץ מדורג במספרים, לפיהם מחושבת ההתנגדות.

לפני שתתחיל לבדוק את הווריסטור, תצטרך להתאים את המודד המצביע. בשביל זה הוא מכויל. המהות שלו מסתכמת בהגדרת מיקום האפס של החץ על ידי סיבוב כפתור מיוחד כאשר הגשושים סגורים זה עם זה.

לשם כך, כפתור המיתוג בוחר את מצב הפעולה המתאים ל"Ω», ומתג ה- wafer מוגדר למגבלת ההתנגדות הגדולה ביותר של הבוחן. לרוב זה מוגדר כ-"x100", המתאים למגה אוהם. ההתנגדות נמדדת ממקור מתח (סוללה) המותקן במכשיר. לכן, אם אינך יכול להגדיר את החץ לאפס, יהיה צורך להחליף את הסוללה.

ביצוע מדידות ישירות, בדיקה אחת של הבוחן נוגעת במסוף אחד של הווריסטור, ועם השני - באחר. כתוצאה מכך, ישנן שלוש תוצאות אפשריות:

1. החץ יסטה לאפס או יציג התנגדות באזור הקילו אוהם. המסקנה היא שהאלמנט פגום (התמוטטות).
2. תוצאת המדידה נמצאת בתוך מאות מגאוהם. אינדיקציה זו מציינת שהווריסטור פועל כהלכה.
3. בעת נגיעה במסופים של אלמנט הרדיו, החץ אינו מגיב לכך בשום צורה. הסיבות האפשריות הן כדלקמן: טווח הפעולה של המכשיר אינו מספיק כדי למדוד את ערך ההתנגדות של הווריסטור, המכשיר פגום, אלמנט הרדיו פגום (מעגל פתוח).

בודק דיגיטלי

באמצעות מולטימטר דיגיטלי, יהיה קצת יותר קל לבדוק ביצועים של וריסטו מאשר אנלוגי. זאת בשל העובדה שלבודק הדיגיטלי בעיצובו יש תצוגת LCD, המציגה בבירור את ההתנגדות הנמדדת.

סוג זה של בוחן מבוסס על ממיר אנלוגי לדיגיטלי, שעיקרו מבוסס על השוואת האות הנמדד עם האות הייחוס. יש לציין שאם סמל הסוללה המהבהב מוצג על המסך בעת הפעלת הבוחן, יהיה צורך להחליף את הסוללה. ההליך למדידת ההתנגדות של וריסטו יכול להיות מיוצג בצורה של הפעולות הבאות:

1. 
   המתג קובע את גבול מדידת ההתנגדות המקסימלית. בדרך כלל מגבלה זו מצוינת במספר ואות. אם נכתבים רק מספרים, אז היחידה היא אוהם, האות K אחרי המספר מייצגת קילו אוהם, והאות M מייצגת מגה אוהם.
2. הבדיקות מקובעות על שני הטרמינלים של הווריסטור, והקצוות הנגדיים של החוטים עם תקעים מוכנסים לשקעים של הבוחן, המסומנים Ω ו-COM. מכיוון שהקוטביות של האות המופעל על הווריסטור אינה משנה, אין זה משנה איזה חוט מחובר למסוף זה או אחר של האלמנט. למרות שמקובל כי למחבר COM מוכנס כבל שחור.
3. המכשיר מופעל על ידי לחיצה על לחצן ON/OFF בבודק.
4. אם יחידה מסומנת על המחוון, זה אומר שנבחרה מגבלת מדידה קטנה.
5. אם המסך מציג מספרים שאינם אחד, אז זה הערך של ההתנגדות הנמדדת.

בעת פירוש תוצאת המדידה, עליך לקחת בחשבון גם את הסובלנות. לכל אלמנט רדיו יש מדד סובלנות משלו. לדוגמה, אם הסובלנות היא 10 אחוז וההתנגדות הפנימית של הווריסטור רשומה כ-100 MΩ, אז התוצאות צריכות להיות בין 90 ל-110 MΩ. אם נמצא כי ההתנגדות הנמדדת של האלמנט היא מתחת או מעל טווח זה, אז זה יכול להיחשב פגום.

באמצעות ריאוסטט

בדיקת הווריסטור אפשרית לא רק על ידי מדידת העכבה הפנימית שלו. ערך ההתנגדות הפנימית עשוי להתאים לערך המוצהר, אך מתח הסף של הווריסטור יהיה שגוי. כדי לבדוק את ערך ההתמוטטות, נעשה שימוש במולטימטר עם שנאי מעבדתי או ריאוסטט.

במעגל הבדיקה, מגע נע של ה-rheostat מחובר לאחד המסופים של הווריסטור, ונתיך מחובר לשני. בדיקות המולטימטר קבועות במקביל למסופים של אלמנט המוליך למחצה, והוא עצמו עובר למצב מדידת מתח. הפרש פוטנציאל מוחל על זוג מגעים חופשי, שערכו עולה על ערך הפירוק של הרכיב.

בעזרת המגע הנייד של הריאוסטט, המתח משתנה בצורה חלקה עד לרגע הפעלת הווריסטור. רגע זה נקבע על ידי מד מתח. בתחילה, קריאות המולטימטר יעלו, ולאחר מכן הן ירדו בחדות לאפס. זה יפוצץ את הפתיל. הערך המקסימלי הקבוע שאינו אפס יהיה מתח הסף.

חשוב לציין כי בעת מדידה, במיוחד עם ריאוסטט, הגוף עלול להתחשמל. לכן, אסור לשכוח את אמצעי הזהירות הבטיחותיים, יש להקפיד עליהם ללא היסוס.