../../icons/Logo.pngPraktische Elektronik


Ein einfacher Prüfer zur Bestimmung der Polarität und des Pegels einer Spannungsquelle.


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Spannungs-Tester

Der Spannungs-Tester besteht aus nur wenigen Bauelementen. Die Schaltung ist einfach und besonders für Einsteiger zum Selbstbau geeignet.

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Bild 1: Die Schaltung des Spannungs-Testers

Die Schaltung des Spannungs-Testers ist im Praktikum Komplexe Grundschaltungen beschrieben.

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Hinweis:

Der Spannungsprüfer darf nicht für Netzspannung (z.B. 230V) verwendet werden: Lebensgefahr.

Er ist nur für Elektronikschaltungen bis 24V geeignet.

Der Spannungs-Tester reagiert nicht nur auf die Polarität der untersuchten Spannungsquelle, sondern auch auf deren Spannung:

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  • Bei 1,5V leuchtet keine LED.
  • Bei 3V leuchtet die grüne LED.
  • Bei 4,5V leuchtet die grüne LED und die blaue glimmt.
  • Ab 5V leuchten die blaue und die grüne LED.
  • Bei falscher Polung leuchten die roten LEDs.
  • Leuchtet keine LED, ist die Spannung zu niedrig. Die Polarität kann nicht festgestellt werden.
Attention attention

Wechselspannung

  • Leuchten die grüne und die rote LED gleichzeitig, liegt Wechselspannung an.
  • Wechselspannung ist nicht für unsere Elektronik ungeeignet.
  • Wird eine elektronische Schaltung angeschlossen, kann sie zerstört werden.

Aufbau des Spannungs-Testers

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Aufbau auf Lochrasterplatine

Dieses Projekt ist auf einer Lochrasterplatine aufgebaut.

Wie das geht, ist in diesem Praktikum beschrieben.

Wir bauen den Spannungs-Tester auf einer kleinen Lochrasterplatine auf.

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Bild 2: Platine des Spannungs-Testers

Bild 2 zeigt die Platine des Spannungs-Testers in der Draufsicht, d.h. wir blicken auf die Bauelemente.

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Darstellung

Die Sicht ist von oben auf die Platine.

Die dünnen roten Linien stellen das Raster (2,54mm) der Platine dar. Die Zahlen helfen beim Zählen des Rasters.

Die Verbindungsleitungen sind grün dargestellt und befinden sich auf der Unterseite, werden sozusagen mit Röntgenaugen durch die Platine gesehen.

Die Verbindungsleitungen werden auf der Unterseite mit dünnem Draht erstellt. Dieses ist in Löten für Einsteiger beschrieben.

Die gelben Punkte sind Bohrungen, durch die Anschlüsse von Bauelementen gesteckt und auf der Unterseite verlötet werden.

Eine Lochrasterplatine hat an jedem Rasterpunkt eine Bohrung und auf der Unterseite einen Lötpunkt. Hier sind nur die verwendeten Bohrungen dargestellt.

Die Widerstände und Transistoren sind schematisch dargestellt.

Der Text bezeichnet und beschreibt die Bauelemente.

Die Darstellung ist in Darstellung in KiCAD ausführlich beschrieben.

Links ist ein Stift dargestellt, der als Prüfspitze dient.

Rechts führt eine Leiterbahn mit einem Lötauge zur Prüfleitung. Die Prüfleitung wird an dieses Lötauge angeschlossen. Sie wird durch zwei Bohrungen gezogen und damit zugentlastet.

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Bild 3: Oberseite des Spannungs-Testers in 3D
  • die Farben der Widerstände sind nur Dekoration und nicht korrekt.
    Ein 1k Widerstand hat die Farben braun-schwarz-rot oder braun-schwarz-schwarz-braun.
    Ein 4,7k Widerstand hat die Farben gelb-violett-rot oder gelb-violett-schwarz-schwarz-braun.
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Bild 4: Unterseite des Spannungs-Testers in 3D

Die Oberseite in Bild 4 ist gegenüber der Unterseite in Bild 3 gedreht, d.h. spiegelbildlich dargestellt.

Der Spannungs-Tester ist auf einer Lochrasterplatine mit Lötpunkten mit einem Raster von 2,54mm x 2,54mm aufgebaut. Es werden nur einseitige Lötpunkte benötigt und sie liegen auf der Unterseite der Platine.

  • Beim Aufbau müssen wir beachten, dass die Unterseite von Bild 2 gespiegelt betrachtet werden muss.

Auf der rechten Seite der Oberseite ist eine dicke Verbindung dargestellt. Hier wird eine Messspitze, ein harter Draht oder ein Tapetennagel angelötet. Es kann auch, wie in Bild 2, ein einzelner Stift einer abgewinkelten Stiftleiste verwendet werden. Auf der rechten Seite wird eine etwa 0,6m lange Messleitung mit einer Prüfspitze angeschlossen. Sie wird durch die Bohrungen ganz rechts geführt.

Der Spannungs-Tester ist sehr klein: 6cm x 1cm. Trotzdem ist der Aufbau sehr gut für Löt-Einsteiger geeignet. Auf der Oberseite werden keine Leitungen verlegt.

Wie die Platine gelötet wird, ist im Praktikum Löten von Lochrasterplatinen beschrieben.

Wir beginnen mit den Widerständen.

  • Die Drähte werden auf etwa 1,5cm gekürzt und dann umgebogen.
  • Der 4,7k Widerstand wird auf der Oberseite oben und der 1k Widerstand unten eingesetzt ( siehe Bild 3).
  • Die Widerstände werden mit einer Wäscheklammer aus Holz gehalten.
  • Die Widerstände werden auf der Unterseite angelötet und die Drähte kurz über der Lötstelle abgeschnitten.

Wenn wir die LEDs einsetzen, müssen wir auf die Polarität der LEDs achten.

  • Alle LEDs sind gleich ausgerichtet:
  • Auf der Oberseite zeigt die Kathode, d.h. der lange Anschluss, nach links.
  • Die LEDs werden mit einer Klammer gehalten und jeweils nur an einem Anschluss angelötet.
  • Liegt der lange Anschluss der LEDs rechts? (Die Ansicht ist spiegelverkehrt.)
  • Die LEDs werden einzeln ausgerichtet und erst dann der zweite Anschluss angelötet. Die Drähte werden kurz über der Lötstelle abgeschnitten.

Jetzt können wird die Verbindungen auf der Unterseite verlegen.

Wir beginnen am besten mit der unteren Verbindung.

  • Auf der Unterseite löten wir einen Draht ganz links an die LED4. Er sollte nach unten zeigen.
  • Am Lötpunkt darunter wird er mit der Pinzette gebogen und bis zum Widerstand geführt. Dort wird er angelötet und abgeschnitten.

Wir müssen noch drei Lötbrücken zu den LEDs herstellen.

  • Der Draht wird unten angelötet.
  • Für die Lötbrücke werden die beiden Lötstellen erhitzt und mit etwas Lot verbunden.

Auf diese Weise werden die beiden anderen Verbindungen hergestellt. Zuvor muss jedoch die Prüfleitung eingelötet werden.

Die Messspitze wird am besten zum Schluss eingebaut.

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Messspitze

Als Messspitze eignet sich ein Tapetennagel aus Stahl.

Stahl lässt sich allerdings nicht gut löten.

  • Vor dem Verlöten mit Schmirgel blank putzen.
  • Kein Lötfett oder gar Säure verwenden

Die Platine sollte nach dem Test in einen transparenten Schrumpfschlauch eingeschlossen werden. Schrumpfschläuche lassen sich leicht mit einem normalen Föhn schrumpfen.

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Bild 3: Der fertig aufgebaute Spannungs-Tester

Bild 3 zeigt den Spannungs-Tester mit einer 2mm Buchse für den Minus-Anschluss.

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Bild 4: Der Spannungs-Tester mit Gehäuse aus transparentem Schrumpfschlauch