Un testeur de continuité économique et fûté

[Tropique]

Hello,

Je vais vous proposer un mini-projet, convenant aussi bien aux débutants de niveau 0, qu'aux électroniciens expérimentés: malgré sa simplicité, il peut rendre des services à tous, et est l'aboutissement de nombreuses années de réflections sur le sujet.

Ces réflections sont probablement venues à l'esprit de tous ceux qui ont déjà eu à utiliser de façon extensive des testeurs de continuité, que ce soit pour du dépannage ou de la production.

J'ai donc établi une liste, destinée au Père Noël, incluant toutes les caractéristiques désirables pour un tel testeur (c'est de saison):

• Un "vrai" test de continuité: 50ohms, ce n'est pas un court-circuit, et il ne faut pas que le testeur réagisse à des résistances supérieures à quelques ohms, contrairement à la plupart des testeurs ou multimètres sur le marché. Il est par contre utile de détecter un contact galvanique, mais il faut pouvoir le différentier d'un court-circuit.
  
• Une rapidité quasi-instantanée: quand on cherche où une piste aboutit sur un connecteur de 256 contacts, il est hors de question de devoir attendre 100ms sur chaque position pour être sûr que le contact est bien détecté. On doit pouvoir balayer l'ensemble des pins d'un seul coup, sans avoir à faire de pause, pour repérer du premier coup le contact recherché.
  
• Pas d'interrupteur On-Off: on l'oublie invariablement sur On après utilisation, et quand on revient le lundi matin, la pile est plate. Même un timer n'est pas idéal non plus: il faut l'activer, il s'éteint trop tôt etc...
  
• Simplicité, fiabilité et robustesse: dans sa carrière, il en verra des vertes et de pas mûres, et il doit survivre à tous les aléas.
  
• Economique, aussi bien à construire qu'à utiliser. Donc un minimum de composants, courants et bon marché, et une source d'alimentation aussi durable et économique que possible (pas de pile de 9V!). Ainsi, si un collègue envieux vous le chipe, vous n'aurez pas trop de regrets.

Voici donc un circuit répondant à tous ces critères (j'ai du le pondre moi-même, le Père Noël n'étant plus ce qu'il était), et ayant en plus un certain nombre de possibilités quasi-magiques...

Note: certains d'entre vous ont peut-être déjà vu ce circuit, mais ici, c'est la version complète, non-abrégée (et française) qui est montrée, et qui sera détaillée dans la suite. Ce n'est donc pas une redite ou une copie.

A bientot pour la suite....
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[Tropique]

Examinons un peu plus en détail le circuit:

Il s'agit fondamentalement d'un multivibrateur à peu près classique: deux étages amplificateurs, couplés par des condensateurs.

Les particularités concernent le gain global, qui est réduit et controlé de diverses manières, et l'alimentation: alors que Q2 est alimenté en permanence, Q1 reçoit la sienne via les pointes de test. Comme la polarisation de Q2 suit la même voie, le montage ne consomme du courant que s'il existe un contact galvanique entre les pointes de test.
Le gain en tension de Q1 est défini par le rapport entre R2 et ce qui est entre les pointes de test, celui de Q2 par le rapport entre R4 et R1. Pour que le multivibrateur puisse osciller, il faut donc non seulement qu'il soit alimenté, mais aussi que le produit des deux gains soit supérieur à 1. Cette condition est remplie lorsque la résistance totale présentée au testeur (y compris la résistance de protection R8) est inférieure à 10ohms. Si on soustrait R8, on arrive à 5ohms de résistance externe, ce qui est la valeur cible.
Le seuil peut être facilement adapté si nécéssaire en changeant p.ex. le rapport R3/R4.
Un buzzer piezo (une simple pastille passive) récolte le signal présent entre les deux collecteurs des transistors. Cela augmente un peu l'amplitude disponible, puisque ces signaux sont en antiphase. Même ainsi, l'amplitude ne risque pas de percer les tympans: avec l'alim de 1.5V, le niveau est assez limité, mais suffisant pour travailler confortablement.
Les diodes D1, D2 et la résistance R8 protègent le testeur des surtensions des deux polarités, ce qui peut se produire si on oublie de décharger un condensateur avant test. Si on veut pouvoir encaisser une connection permanente à une alimentation, il est prudent d'ajouter D3 à D6 qui éviteront l'explosion de la pile en cas de fausse manoeuvre prolongée.


A ce stade, le cahier des charges est rempli. Voyons maintenant les boni...

La condition d'oscillation s'applique à la fréquence de l'oscillateur, càd quelques KHz. Il faut donc que l'impédance testée soit inférieure à 5ohms à cette fréquence. Pour un circuit résistif, ça ne change rien, mais si des réactances sont présentes, des selfs p.ex., les choses deviennent intéréssantes.
Un secondaire de transfo basse tension pourra avoir une résistance ohmique bien inférieure à 1 ohm, mais son inductance magnétisante aura une impédance bien supérieure aux 5ohms fatidiques. Résultat: il ne sonnera pas.
Au moment où on fait le contact, on entendra un "clik", indiquant un contact galvanique, car la structure du montage permet d'appliquer toute la tension de la pile au piézo dès que la connection est faite, mais il n'y aura pas de tonalité soutenue.
Par contre, si des enroulements du transfo sont court-circuités ou connectés en antiphase, l'impédance va devenir beaucoup plus faible, et permettre les oscillations.
On dispose donc d'un moyen simple de tester un transfo, sans jamais avoir à le connecter au secteur: voir figure contcheck2 pour un nombre d'exemples typiques.
Pour que cette technique soit utilisable, il faut que la résistance DC de l'enroulement soit inférieure à 2.5ohms (il faut inclure l'impédance réfléchie des autres enroulements), et que l'impédance magnétisante soit supérieure à 10ohms.
Ces conditions sont normalement remplies pour des transfos de quelques VA à 100~200VA, et des tensions allant de quelques volts à quelques dizaines de V.
Il y a d'autres applications: on peut détecter des spires en court-circuit dans d'autres types de composants bobinés, des moteurs p.ex., pour peu que les conditions énoncées plus haut soient respectées.
Il est aussi possible d'identifier une diode fautive d'un redresseur sans avoir à le déconnecter de son transfo.

La consommation, avec les pointes en CC est de 10mA; on ne risque donc pas d'endommager des composants sensibles. La tension est forcément limitée à 1.5V.
Comme le courant en stand-by se chiffre en dizaines de nA, cela signifie que la pile (AA) durera plusieurs années en utilisation normale.

Il est également possible de tester la qualité d'une connection: il suffit d'établir le circuit, puis de triturer le connecteur ou autre que l'on souhaite évaluer: la moindre variation de la résistance de contact se traduira par une modification très audible du ton émis. L'oscillateur est très sensible aux petites variations de résistance qui passent inaperçues avec un ohmmètre classique.
+

[le solar]

salut
toujour moi
je pense realisé aussi ce projet
mon testeur de polarité et en route (soudure )
et comme defois (souvent ) des soudure se touche
n'ayant pas de multimetre avec testeur de ccontinuité
je pense que sa serait tres utile

[Tropique]

salut
toujour moi
je pense realisé aussi ce projet
mon testeur de polarité et en route (soudure )
et comme defois (souvent ) des soudure se touche
n'ayant pas de multimetre avec testeur de ccontinuité
je pense que sa serait tres utile

En plus, c'est simple, il y a 10x moins de composants que dans le testeur de polarité, ça limite déjà bien les risques d'erreur.

N'oublie pas qu'il faut un buzzer piézoélectrique, et sans électronique incorporée: juste le disque de céramique dans un boitier, sans rien d'autre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[le solar]

certe il est beaucoup plus simple

le plus dur a trouvé (pour moi ) sera le buzzer piezo

[MorpheusPic]

tu peut en trouver dans les cartes de veux musicales par exemple...

[romulus123]

bonjour TROPIQUE,

je m'ennuyait hier soir donc j'ai fabriqué ce petit testeur

Il fonctionne comme dans ta description mais le "click" n'est presque

pas audible même avec un plus gros buzzer piezzo , est-ce que c'est normal ?

Le testeur n'a pas fonctionner du premier coup, j'avait oublié la résistance 12k, je l'ai remplacer par une 47k et en 15k en parrallèle et je n'avait pas de trimmer de 200 ohm, j'ai utilisé un 500 ohm avec une resistance de 330 ohm en parrallèle.

J'ai aussi utiliser des 1N4007 a la place des 1N5400.

PS : j'ai mis 3 photo de la réalisation en pj.

[Tropique]

bonjour TROPIQUE,

je m'ennuyait hier soir donc j'ai fabriqué ce petit testeur

Il fonctionne comme dans ta description mais le "click" n'est presque

pas audible même avec un plus gros buzzer piezzo , est-ce que c'est normal ?

Probablement: le "click" vient du flanc de tension qui se produit lors de l'application de la tension d'alimentation au circuit, cela fait environ un volt, et c'est un flanc unique, donc ce n'est pas très bruyant, et ça dépend beaucoup de la construction du buzzer utilisé.
Ce ne sera jamais fort, même dans le meilleur des cas, mais chez moi c'est nettement audible. (Le bip lui-même n'est pas non plus assourdissant d'ailleurs).
Il faut considérer ce click comme un "sous-produit", le but premier du testeur est de détecter la présence d'une résistance basse très rapidement.

Le testeur n'a pas fonctionner du premier coup, j'avait oublié la résistance 12k, je l'ai remplacer par une 47k et en 15k en parrallèle et je n'avait pas de trimmer de 200 ohm, j'ai utilisé un 500 ohm avec une resistance de 330 ohm en parrallèle.

Le trimmer est optionnel, c'est si on souhaite régler précisément, ou modifier le seuil de résistance à partir duquel il buzze: tu peux faire des tests avec des résistances de valeur croissante, 1.5, 1.8, 2.2, etc pour voir où tu te situes.

J'ai aussi utiliser des 1N4007 a la place des 1N5400.

C'est sans importance, ça ne fonctionne qu'en protection.

PS : j'ai mis 3 photo de la réalisation en pj.

C'est très clean: compact sans être tassé

[romulus123]

Re,

Merci pour cette réponse,

Quand je teste un petit transfo (moin de 10VA) comme dans ton dessins,

par exemple avec le primaire en court circuit, un tout petit "click" se

fait entendre,avec un ~20VA, le buzzer sonne faiblement mais avec un transfo de 100VA, le testeur sonne bien.

est-ce normal

Edit : finalement ca fonctionne, il fallait reglé le trimmer,je n'avait pas bien lu ta réponse

[Tropique]

C'est normal: les transfos de faible puissance ont une résistance cuivre importante, et quand on passe au-dessus du seuil de résistance, il n'y a plus de bip mais un clic.

Pour que ça fonctionne bien, il faut que la résistance du secondaire soit d'un peu moins de la moitié du seuil du testeur: par exemple, s'il est réglé à 2.5 ohm, il faudra que le secondaire fasse moins de un ohm environ, pour tenir compte de l'effet du primaire et des inductances de fuite.

Cette condition sera satisfaite plus facilement si la tension est basse: il est possible qu'un 5V - 5VA "sonne", alors qu'un 24V - 10VA ne sonnera pas.

Ca dépend aussi de la construction du transfo: les toriques ont des résistances nettement plus faibles à puissance égale.

[le solar]

bonjour
je n'ai toujour pas trouvé de buzzer piezo
mais ce projet me tiens toujour a coeur aussi
(ainsi que l'inductancemettre)

[invite3570b5f7]

Salut

Ma copine ayant un imprévu ce soir, je décide de consacrer 2 heures à réaliser ce pti bidule qui me sera très utile.
Celui de mon multimètre " grésille " et j'aime pas.

Bon ça fonctionne bien avec une pile de 1,5V mais pas avec la pile de 3V ( la tension chute à 0.66V ) donc ma pile est HS, c'est de la récupe.

Bon, les transistors sont des BC 327 et BC 337. Du coup pour faire sonner le buzzer, il faut que je mette pas la résistance fusible de 4,7 ohms.

De plus le son est très faible.

Je penses à une histoire de bêta des transistors.

TROPIQUE : ce testeur fonctionnera avec une pile de 3V ?

[Tropique]

De plus le son est très faible.

Le son ne sera jamais assourdissant: comme je l'ai dit, avec une tension d'alim aussi faible, et (presque) sans artifice de boostage, genre self, le buzzer ne voit environ que un peu plus de la tension de la pile, soit ~2Vpp dans le meilleur des cas, ce qui est peu.
Moi, j'emploie des buzzers assez grands, au moins 22mm, et le son est acceptable

Je penses à une histoire de bêta des transistors.

Je ne pense pas, sauf s'il est vraiment trop faible, mais ça vaut la peine d'essayer avec des BC547B/557B.

Il y a aussi la fréquence de résonance du buzzer, qui peut faire beaucoup de différence: le tien est petit, sa fréquence doit être assez élevée, peut-être 4~5KHz, et avec les 2.5~3KHz générés par le testeur, c'est peut-être faiblard; tu peux essayer en diminuant les deux capas, ça donnera peut-être des résultats.

TROPIQUE : ce testeur fonctionnera avec une pile de 3V

A priori, il a été conçu pour travailler avec une pile de 1.5V (ou un accu), sa gamme de tension va de 1 à 1.6V, au delà, je n'ai pas fait de tests.

PS:
Je vois que tu as mis un chimique à la place d'un des condensateurs non-polarisés, c'est quelque chose qui peut perturber le fonctionnement et modifier le seuil de résistance. (on peut toujours remplacer un chimique par un non-polarisé, jamais l'inverse)

[Tropique]

Si on remplace la 180 ohm par une self, on arrive à booster la tension à 7Vpp, ce qui doit commencer à être sérieusement bruyant.
Il faut voir ce que ça donne en réalité, et la fréquence est nettement décalée vers le bas, il faudrait donc sans doute corriger les valeurs de capa pour bien fonctionner avec des buzzers de taille normale ou petite.

Une self de 22mH à 47mH devrait convenir.


Une autre solution est d'employer un buzzer électromagnétique: il y en a qui sont en fait des écouteurs magnétiques, il suffit de le mettre à la place de la self ou de la résistance.

[Tropique]

J'ai fait quelques tests: avec un buzzer PKM34EW Murata de 34mm de diamètre, le niveau sonore est plus que confortable.

Avec une self comme indiqué, cela peut également renforcer le son, mais il y a des interactions entre la valeur de la self, celle des condos et la fréquence de résonance de la pastille, chaque cas est un cas particulier et il faut expérimenter en fonction du buzzer dont on dispose, mais il est en tous cas possible de gagner pas mal sur ce plan.

Comme prévu, cela fonctionne avec un buzzer électromagnétique, un écouteur de téléphone, un HP haute impédance.
On peut même employer un HP basse impédance, 8 ohm p.ex., à condition de le mettre en série avec une résistance d'appoint pour arriver à peu près à 180 ohm. (à mettre dans le collecteur du BC557, pas comme le buzzer piézo)

Mais alors, le son n'est pas très fort non plus, le rendement étant mauvais.

Par contre, avec un avertisseur sonore magnétique entre 100 et 200 ohm, cela peut être assourdissant.

J'ai aussi fait des tests à 3V, cela fonctionne, mais la consommation monte à 40mA, ce qui est beaucoup.
Pour garder les mêmes seuils, il faut diminuer la 27 ohm à ~18 ohm.

Si on veut travailler à 3V, il serait préférable de multiplier toutes les résistances par 3 ou 4, et diviser les condensateurs dans le même rapport, pour retrouver des caractéristiques à peu près cohérentes.