Insinyur nol aturan "Tidak ada keajaiban di dunia"
"Dan pembunuhnya adalah tukang pos"
Mari kita lanjutkan catatan dari Sherlock Oms, dan, seperti biasa, perhatikan kasus-kasus yang tidak memungkinkan perangkat elektronik berfungsi. Di bawah luka akan menjadi sesi ilmu hitam dengan eksposur.
Kasus pertama - seorang kolega muda datang kepada saya untuk meminta bantuan (jika Anda membaca ini, Andrey, terima kasih atas tipnya), yang benar-benar bingung dengan perilaku perangkat yang dirancangnya. Selain yang lainnya, perangkat memiliki pembagi tegangan, sinyal dari mana diumpankan melalui filter low-pass (50 kΩ resistor dan 0,2 μF kapasitor) ke input ADC dari mikrokontroler - lihat diagram pada Gambar 1.
Dan di sini, di sirkuit sederhana ini ada teka-teki - 3V diukur pada pembagi (titik A), dan 2,5V pada input ADC (titik B), dan impedansi input MC tidak dapat menyebabkan hasil yang sama. Kami merenungkan kemungkinan alasan dan bereksperimen, karena insinyur berbeda dari orang biasa karena ia "berpikir dengan tangannya".
Versi 1) Pada suatu waktu saya memiliki cacat yang sama yang disebabkan oleh adanya resistor pull-up non-terputus pada kaki MK, tetapi pemeriksaan sederhana - merobek kaki MK dari rangkaian (palang merah pada diagram) - menunjukkan bahwa mikrokontroler tidak ada hubungannya dengan itu.
Versi 2) Kebocoran melalui kapasitor filter - baik, mungkin batch rusak konders tertangkap - kami menghapus kapasitor (palang merah kedua), dan itu tidak membantu.
Versi 3) Kebocoran di papan - kami tidak serius mempertimbangkannya, karena saya tidak bisa percaya pada kebocoran dengan nilai nominal 2,5 / 0,5 * 50 = 250 kOhm, itu harus papan yang sangat kotor, hanya dicuci dengan alkohol untuk berjaga-jaga - tidak membantu.
Versi 4) Interferensi, misalnya, tip dari jaringan - “tentu saja, kita memiliki kekurangan anak laki-laki, tetapi tidak pada tingkat yang sama” - 0,5 V per 50k bukanlah halangan, tetapi halangan (saya tidak yakin saya bisa menulis ini, tetapi saya akan mencoba) . Namun demikian, kita melihat osiloskop dengan pita 200 MHz dan kita melihat konstanta bersih, sehingga tidak ada gangguan (atau lebih tepatnya, tidak ada gangguan dalam kisaran hingga 100 MHz, tapi saya percaya bahkan lebih sedikit pada gangguan gigahertz-Hertz yang kuat, tidak ada radar di dekatnya).
Ada kekurangan ide lebih lanjut - kesalahan pengukuran mungkin terjadi (yaitu, kami menyodok ke arah yang salah) - Saya mengambil probe dan mulai mengukur diri sendiri (sampai saat itu rekan muda saya melakukan ini, saya melihat panel instrumen). Dan ternyata - saya bermaksud di kedua sisi resistor 3V (well, agak, 3 dan 2.9, tapi ini satu dan sama). Tetapi, ketika saya memberikan probe dan kami sekali lagi mengubah tempat, efeknya kembali, meskipun fakta bahwa titik pengukuran tetap sama dan, kali ini, tentu saja benar. Selain itu, sekarang kadang-kadang ketika mengukur pembagi kita melihat 2.5V, dan pada input MK 3V, yang umumnya tidak masuk ke gerbang mana pun.
Pada prinsipnya, ada informasi yang cukup untuk menentukan penyebab fenomena, kami beralih ke tugas berikutnya.
Situasi lucu kedua adalah mereka memberi kami satu produk untuk diperbaiki di mana LED telah berhenti menyala (Skema 2).
Karya merah, hijau tidak - itu terjadi pada kami, detail ini diubah dan ada tanda-tanda palsu, tetapi di sini produk itu bekerja sebelumnya.
Tanpa berpikir dua kali, kami menghubungkan peralatan uji, kami memberikan sinyal eksitasi ke minus merah (selama bertahun-tahun saya tidak ingat siapa katoda itu dan siapa anoda, dan untuk lampu ada sajak yang indah "katoda kami merah-panas ...", tetapi untuk semikonduktor saya Saya tidak tahu ini), kami mengukur dengan perangkat di titik A, awalnya kami melihat 1.5V, ketika bersemangat 0 (saya tidak akan menunjukkan volt lebih jauh) - semuanya baik-baik saja.
Untuk kontrol, kami memberikan sinyal untuk minus hijau dan melihat titik B, awalnya kita melihat 1,5, ketika 0 bersemangat, sinyal mencapai, mungkin, masih berupa LED. Namun demikian, perlu untuk memeriksa nilai tambah dioda (tentu saja, resistor tidak terbakar, tetapi Anda tidak pernah tahu), jadi kami mengukur pada titik B dan menemukan -6. Agak aneh, mengingat bahwa satu-satunya makanan yang disajikan di papan adalah 3.3.
Kami membalik papan dan mengukurnya pada resistor (titik G dan D) - di kedua ujungnya 3.3, sehingga resistor bekerja, itu berarti bahwa LED masih rusak, tetapi di sini kita melihat bahwa itu menyala.
Kerusakannya sepele - jangan menolak resistor, tetapi tegangan negatif yang aneh - dengan tangan yang tak tergoyahkan kita hancurkan resistor sama sekali (tetap solder), balikkan papan - ukur pada titik B dan lihat -6 lagi. Kami membalik papan lagi dan mengukur pada titik à - 0 (ini bukan nol dalam arti potensi nol), seperti yang diharapkan. Artinya, generator tegangan negatif yang lemah berada di dalam lubang - "well, sudahlah pangsit", itu tidak terjadi, mereka benar-benar mulai membooking papan sirkuit tercetak. Sekali lagi saya mengambil dari rekan muda saya (kali ini yang lain, tidak ada yang saya sebutkan di sini, Danil?) Penyelidikan dan saya menyodok diri saya pada titik G dan melihat -4, yang agak lebih baik, tetapi masih misterius.
Sekali lagi, ada informasi yang cukup untuk memahami apa yang terjadi, mereka yang masih belum cukup dapat mengklik tombol.
Dan di sini adalah paparan sihir, seperti biasa, ilmu pengetahuan alam, "Saya seorang materialis" (Count Cagliostro diedit oleh Gorin).
Dalam kedua kasus, kita berhadapan dengan prinsip Pauli tentang pengaruh fakta pengukuran pada parameter yang diukur. Diyakini bahwa ia memanifestasikan dirinya hanya di dunia mikro, tetapi pada tingkat makro kami berhasil mengamatinya. Ini, tentu saja, merupakan lelucon yang tidak menguntungkan, tetapi masalahnya adalah tepat dalam meter, karena selain perangkat, seseorang juga berpartisipasi dalam pengukuran (kami akan menyebutnya meter lebih jauh).
Faktanya adalah bahwa dewan pertama dibayarkan dan penyelidikan yang digambarkan pada KDPV digunakan untuk mengakses poin. Biasanya seseorang memegang pengukur pengukur dengan bantalan isolasi dan tidak mempengaruhi sirkuit yang sedang dipelajari, tetapi sangat sulit untuk mengisolasi diri Anda dari penguji jika Anda tidak mengenakan sarung tangan. Ya, saya tahu bahwa ada bidang-bidang teknik elektro di mana mereka langsung menolak akses ke perilaku semacam itu (dan melakukannya dengan benar), tetapi kami lemah akal (istilah tegangan-rendah entah bagaimana tidak berakar, meskipun lebih baik mencerminkan esensi perbedaan) dan kami mengizinkan diri kami banyak.
By the way, tentang kelemahan - ketika saya masih muda, saya punya satu kapasitor produk (elektrolit, tentu saja, K50-18) dengan kapasitas 100 ribu mikrofarad di 6,3 (mereka yang melihat, ingat, sisanya dapat melihat gambar di Web untuk mengevaluasi skala kesusahan). Jadi, kami memiliki hiburan - untuk mengisi daya, dan kemudian meletakkan obeng di terminal dan mengamati bagaimana sepotong logam milimeter 3 memakannya. Dan ada perilaku yang menarik - kami sangat memahami bahwa tegangan benar-benar aman, tetapi tetap setelah menerima setumpuk bunga api menyentuh terminal kapasitor dengan ketakutan yang jelas - pikiran mengatakan satu hal, dan naluri mengatakan bahwa tidak semuanya begitu sederhana dan benda ini tidak bisa aman.
Kami kembali ke pengukuran kami dan menyimpulkan bahwa kami harus menambahkan elemen lain ke sirkuit pertama - satu meter, sirkuit setara yang untuk kasus ini akan diwakili oleh resistor (sirkuit 1a).
Kemudian, untuk seorang kolega muda, Anda dapat menghitung perlawanan dan itu akan menjadi 250 ribu - Saya memintanya untuk mengambil probe di masing-masing tangan dan kami benar-benar melihat angka ini. Bagi saya, perlawanan yang sesuai harus 2 m, yang telah dikonfirmasi dengan cemerlang oleh percobaan. Skema, yang dirancang oleh seorang kolega, benar-benar berfungsi dan berfungsi dengan baik, hanya saja jangan ambil dengan tangan kosong untuk apa pun.
Dengan kasus kedua, ini lebih menarik dan rangkaian pengamat kami yang setara tidak dapat menjawab mengapa tegangan suplai tidak hanya menurun, tetapi juga terbalik. Kita harus menarik model diperpanjang di mana meter bulat tidak berada dalam ruang hampa, tetapi dalam media nyata, yang ditandai dengan adanya gelombang elektromagnetik, terutama yang terkait dengan tegangan listrik. Maka kita dapat menganggapnya sebagai sumber sinyal yang setara (Gambar 2a):
Memang, jika Anda mengambil probe osiloskop, maka sinyal ini dapat diamati. Frekuensinya adalah 50 Hz, bentuknya akan sangat jauh dari sinusoidal (ngomong-ngomong, mengapa jauh - saya percaya bahwa karena reaktivitas konsumsi, tetapi saya bisa salah), tetapi amplitudo sangat berbeda dari meter ke meter.
Namun demikian, jika kita mengambil probe perangkat di tangan kita, maka kita tidak mengamati tegangan (dalam mode pengukuran tegangan DC), karena nilai rata-rata dari sinyal yang diinduksi adalah nol, dan di papan tulis itu menunjukkan tegangan negatif. Fakta ini dijelaskan dengan sempurna dengan adanya dioda yang berfungsi pada titik plus koneksi. Dioda menekan setengah gelombang positif sinyal dengan amplitudo lebih dari 1,5 dan nilai negatif rata-rata muncul, yang ditunjukkan oleh perangkat. Karena papan tidak dibayar, maka tidak perlu menggunakan jasa probe, oleh karena itu, di sisi sebaliknya dari papan kita cukup melihat probe dan di sana kita memiliki 0 yang diharapkan, dan pada kaki-kaki dioda ada damar wangi, jadi kita menggunakan probe dan kita mendapatkan apa yang kita dapatkan - tegangan yang diinduksi dengan rata-rata negatif, nilainya tergantung pada meter spesifik, khususnya, kondisi kulitnya (pasti, juga pada banyak faktor lain, tetapi kami tidak akan fokus pada hal ini, ini lebih merupakan subjek biologi, bukan elektronik).
"Berbicara tentang burung," ketika saya menulis sekitar 0, saya tidak bermaksud potensi bumi sama sekali, tetapi hanya tidak adanya tegangan signifikan pada probe, yaitu, sirkuit terbuka. Selama saya berkecimpung dalam profesi ini, saya banyak bermimpi tentang perangkat yang akan menunjukkan nol nyata dan tidak adanya sinyal dengan cara yang berbeda. Jika ada produsen alat ukur kompak di antara pembaca tulisan ini (yang tidak mungkin, karena saya tidak menulis dalam bahasa Cina), pertimbangkan paragraf ini sebagai tugas teknis, yang juga berlaku untuk probe untuk osiloskop. Tampaknya bagi saya bahwa fungsi ini mungkin dilaksanakan (dan tidak mahal, tetapi apa yang dilakukan rekan selatan kita mahal?) Dengan tingkat perkembangan elektronik saat ini, tetapi saya mungkin tidak tahu apa.
Ini adalah dua cerita lucu, disatukan oleh karakter utama - probe pengukur dalam kombinasi dengan meter, yang seharusnya mengingatkan pembaca tentang perlunya memperhitungkan semua faktor yang mempengaruhi sirkuit selama proses pengukuran.