Eenvoudige kabeltester
Iedereen kent wel de verhalen van problemen met apparatuur waarbij na lang zoeken het probleem niet in het apparaat, maar in de bekabeling bleek te zitten. Bekende meer-aderige kabels zijn in dit verband de CAT5 netwerkkabels, maar ook de meer-aderige rotorkabels kennen nog wel eens problemen in de vorm van breuk of sluiting. Bij deze de beschrijving van een eenvoudige kabeltester
De tester kan maximaal 8 draadjes tegelijk testen en is daarvoor ook uitgevoerd met 8 LED's aan elke kant van de testbox; er is een Zend-doosje en een Ontvang-doosje. De tester signaleert onderbrekingen, kortsluitingen, aderwisselingen, aardfouten en geleidingsproblemen, allemaal met maar 4 IC's. Het schema is als volgt:
In het schema zijn niet de voedingsaansluitingen van de IC's getekend; die zitten op pin 7 voor de massa en pin 14 voor de plus bij de 4050 en 4011 en op respectievelijk 8 en 16 voor de 4017. Omdat de 4050 een HEX-buffer is (6 stuks) en er 8 buffers nodig zijn, moet je ook 2 4050's gebruiken. De ingangen van de ongebruikte buffers leg je aan massa om oscillatie en warmteproblemen te voorkomen; MOS-IC's vinden het niet prettig als hun ingangen rond de halve voedingsspanning hangen.
Het schema bestaat uit een zender en een ontvanger en beiden worden met de te testen kabel verbonden. De zender is niets meer dan een "LED looplicht". De 4011 is geschakeld als a-stabiele multivibrator en die klokt een 4017 tienteller/deler. De 4017 is zo geschakeld dat de 9e uitgang de teller weer reset. De LED's lichten een voor een op van 1 tot 8 en dan weer LED 1 etc. Omdat de 4017 maar een beperkte stroom kan leveren aan zijn uitgangen, worden deze gebufferd door de 4050. Die levert genoeg stroom voor lange kabels en de zend- en ontvangst LED's. De ontvanger bestaat uit slechts 8 LED's met een gemeenschappelijke return draad. Hoe? Dat zal je zo zien…
De pinbezetting voor de CMOS 4017B zie je hieronder. Let op dat in bovenstaand schema andere pinbenamingen worden gebruikt.
CP0 (clock pulse zero) is de klok input, Pin 14 op bovenstaand schema.
CP1 (clock pulse one) is de klok inhibit ofwel Pin 13 op bovenstaand schema.
MR (master reset) is de reset pin 15 in bovenstaand schema.
Q0-9 vertegenwoordigen de decimale outputs. Dus Q0 is Pin 3 van de 4017 en Q8 is Pin 9.
7 LED's hebben 8 draden nodig. En dat is geen typefout. Het probleem is dat als je elke draad afzonderlijk wil testen, je een 8e draad nodig hebt voor de terugweg van de stroom. En als je 8 draden wil testen zoals hier, dan heb je een 9e draad nodig. Je zou daarvoor een randaarde kunnen gebruiken daarvoor maar handig en praktisch is dat niet. Bovendien kan je dan geen sluiting naar aarde vaststellen dus dat schiet ook niet op. De oplossing is eenvoudig. Omdat dit een logische schakeling is, zijn er maar twee toestanden: logisch hoog of laag. Omdat de uitgangen van de 4017 OF hoog OF laag zijn, kan in principe elke uitgang als retourleiding dienen voor een LED. Dus gebruiken LED's 1 – 3 de 4e uitgang van de 4017, die voor de eerste 3 dan Nul is, en de 4e LED wordt omgekeerd aangesloten. Bij de 4e puls is immers output 4 hoog en output 3 laag dus brandt de LED. Is de gemeenschappelijke verbinding onderbroken dan branden LED's 1-4 geen van allen. Een zelfde situatie zie je voor LED's 5 tot 8. Elke uitgang van de 4017 kan als retourleiding dienen en dan gelden nog steeds diezelfde regels (wil je ook gewoon 2 draadjes kunnen testen, dan kan je wellicht beter uitgang 2 als retourleiding kiezen.) Het voordeel om snel alle draadjes te kunnen testen weegt ruimschoots op tegen dit kleine nadeel.
Heb je een goede 8-aderige kabel aangesloten, dan licht LED 1 op aan beide einden van de kabel, gevolgd door LED 2 ,3, 4 etc tot LED 8, waarna alles overnieuw begint. Wil je op aardfouten testen, dan moet je de aansluiting "to earth connection" aan de lokale aarde knopen. Van een draad die sluiting maakt met aarde zal de LED zwak of helemaal niet branden aan beide kanten. Een LED die aan de ontvangerkant niet brandt duidt op een onderbreking. Als er een sluiting is tussen twee draden, bijvoorbeeld 3 en 4, dan wordt aan de ontvangerkant de volgorde waarin de LED's branden 1, 2, 34, 43, 5, 6, 7, 8. Bij een verwisseling van draden lichten de LED's in de verkeerde volgorde op. Zie het voorbeeld: de probe is met de aarde verbonden en de kabel is een zooitje: draad 1 is OK, 2 heeft een aardsluiting, 3 en 5 zijn verwisseld, 4 is OK, 6 is onderbroken en 7 en 8 maken sluiting. Zie plaatje:
Het patroon op de zender: Het patroon op de ontvanger:
1 AAN 1 AAN
2 UIT of zwak 2 AAN of zwak
3 AAN 3 (LED 5 gaat aan)
4 AAN 4 AAN
5 AAN 5 (LED 3 gaat aan)
6 AAN 6 UIT
7 AAN 7 (7 & 8 gaan aan)
8 AAN 8 (7 & 8 gaan aan)
Hiermee kan je dus snel je kabels testen of ze nog in orde zijn.