Je ťažké tomu uveriť, ale doslova za pár drobných môžete získať kompaktný digitálny tester, ktorý identifikuje, skontroluje a analyzuje bipolárne tranzistory, JFET, MOSFET, diódy, LED diódy, tyristory, rezistory, kondenzátory a indukčnosti za menej  ako je cena jedného obeda. Geekcreit LCR-T4 robí všetko vyššie uvedené a bude vás bude stáť okolo desať eur, alebo o niečo viac, ak ho chcete v puzdre a nie len holú dosku.

Kde kúpiť?

Geekcreit LCR-T4 - klinkni (Banggood)

Geekcreit LCR-T4 - klinkni (Aliexpress)

Keď som si prvýkrát všimol Geekcreit LCR-T4, inzerovaný na webovej stránke Banggood, tak som si myslel, že je to príliš dobré na to, aby to bola pravda. Neskôr som ho samozrejme našiel aj na stránkach Aliexpressu. Bol opísaný ako "128x64 LCD Grafický tester  tranzistorov, kapacity, ESR, SCR...", s cenou okolo 8€ plus 4.44€ za dorušenie - spolu okolo 13€! Bol som zvedavý a tak som sa rozhodol objednať si hneď dve. Keď mi konečne prišli (asi pred piatimi dňami), tak som zistil, že že jeden z dvoch LCR-T4 bol bohužiaľ aj napriek pomerne dobrému baleniu zásielky poškodený pri preprave. Bol ulomený kúsok skla z pravého horného okraja LCD displeja a spodná polovica obrazovky nič nezobrazobala. Našťastie, druhá jednotka fungovala, takže som mohol pokračovať s recenziou (nechcel som nakupovať u domácich predajcov, kde je cena o niečo vyššia, aj keď dodacia doba je kratšia) . Potom som zistil, že je v ponuke aj s priehľadným púzdrom / krabičkou, ktoré si môžete zostaviť sami za 1.49€ plus 1.98€ za poštovné náklady. Objednal som si teda jednu a to aj na základe môjho pozitívneho dojmu z "nahej" verzie, ale tá ešte nedorazila.

Komponenty a konštrukcia

Multi-tester je postavený na jednej obojstrannej doske PCB s rozmermi 73 x 60 mm. Jediné komponenty na prednej strane sú LCD panel s rozlíšením 128 x 64 pixelov a zelenou farbou LED podsvietenia, 14-pinová ZIF zásuvka slúžiaca na pripojenie meraného komponentu k zariadeniu a tlačidlo na spustenie testovania -  zýroveň aj zapnutie testera. Zvyšné komponenty testera sa nachádzajú na zadnej strane dosky plošných spojov vrátane MCU ATmega328 (mikrokontrolér) , 8MHz kryštál, lineárny stabilizátor 78L05, napäťová referencia TL431AN 2,5 V, trojica malých bipolárnych tranzistorov v púzdre SOT-23, dve bežné diódy 1N4148 a niekoľko pasívnych komponentov.

Tester používa pre pripojenie testovaných komponentov 14-pinovú ZIF zásuvku, ktorá poskytuje pomerne širokú škálu možností, pokiaľ ide o komponenty s rôznou konfiguráciou a rozmiestnením vývodov. Hoci sú tu len tri vstupy (logicky označené 1, 2 a 3), dva rady siedmich pinov na zásuvke ZIF sú pripojené v tomto poradí: 1-2-3-1-1-1-1 (zľava doprava). Takto získate pomerne veľkú flexibilitu pri pripájaní rôznych komponentov. K dispozícii je aj malé kontaktné pole typu D-PAK pozostávajúce s pokovovených medených padov na pripojenie meraného SMD komponentu, hneď napravo od ZIF zásuvky. Pravdepodobne budete musieť SMD komponenty ktoré sa majú testovať nejakým spôsobom pritlačiť k doske plošných spojov, aby sa vytvoril dostatočný vodivý kontakt počas testovania. Celý tester je napájaný štandardnou 9V batériou prostredníctvom klipového konektora.

Takmer všetky komponenty sa nachádzajú na spodnej strane PCB.

Schéma zapojenia

Schéma zapojenia testera Geekcreit LCR-T4 Mini

Je jednoduché ho používať

Čože, žiadny vypínač? No, ten tlačidlový spínač, respektíve tlačidlo s hmatníkom na prednej strane PCB urobí všetko čo je potreba. Ak nie je stlačené, tak tester je v režime "spánku", pričom odoberaný prúd z batérie je  menej ako 20 nA. Keď stlačíte tlačidlo, aktivuje sa displej a tester sa prebudí k životu. Podsvietenie LCD displeja sa okamžite zapne a na obrazovke sa zobrazí správa "Testing ..." spolu s údajom o stave batérie ako napríklad "[Vbat = 9,15 V]". Potom tester začne kontrolovať či je niečo pripojené k jeho meracím vstupom. Ak nič nenájde, zobrazí sa hlásenie  "No, unknown or damaged part’." a veľký otáznik. Ak však nájde pripojený napríklad bipolárny tranzistor NPN alebo PNP, JFET, MOSFET, diódu, SCR, triak, rezistor, kondenzátor alebo induktčnosť, tak automaticky zistí konfiguráciu komponentu a zobrazí ju spolu s niektorými základnými údajmi o meraní na displeji. Výsledky nerania sa zobrazia  približne za 10 až 30 sekúnd v závislosti od typu merania. Po ukončení merania sa tester po čase opätovne uvedie do režimu spánku. Odber prúdu z testera počas spánku je menej ako 25 mA, takže ak ho budete napájať z 9V alkalickej batérie, mal by vydržať pomerne dlho.

Tu je LCR-T4, ktorý testuje tranzistor NPN (AY1103, vyrobený Fairchild Australia).

LCR-T4 dokáže merať kondenzátory od 25pF do 0,1F s presnosťou 2%

Indukčnosti meria v rozsahu od 10μH do 20H s najhoršou presnosťou 30 %.

Žiadna používateľská príručka

Nie je prekvapujúce, že LCR-T4 sa dodáva bez akejkoľvek používateľskej príručky, dokonca ani zo žiadnym odkazom pre jej prípadnej stiahnutie. Avšak, keď som trochu googlil, narazil som na tento odkaz na stránkach GitHub s veľmi podrobným návodom a vo formáte PDF. Táto príručka je dosť obsiahla (127 strán), ale pravdu povediac, nie je ľahko čitateľná, pretože sa zdá, že je preložená z nemčiny. Jej originál bol napísaný Karl-Heinz Kubbelerom, ale podarilo sa mi v nej nájsť niekoľko podstatných informácií o pôvode LCR-T4, o tom, ako funguje a ako tento tester používať. Pôvodná konštrukcia, tzv. "Transistortester" bola prvýkrát uverejnená spoločnosťou Markus Frejek v roku 2011 v nemeckej publikácii Embedded Projects Journal. Potom návrh pán Frejek zdokonalil a pridal k nemu rôzne vylepšenia. Netrvalo dlho a vzniklo pomerne veľa "klonov" jeho testera, ktoré sa začali objavovať najmä v  Číne (ako inak). Spočiatku mali tieto variácie LCD znakový displej 16x2 a používali MCU ATmega8. Čoskoro sa však začali objavovať ďalšie verzie s grafickými LCD displejmi s rozlíšením 128x64 pixelov a procesorom ATmega328, ATmega1280 alebo dokonca ATmega2560 MCU (s oveľa väčšou programovou pamäťou). A tak sa "Snehová guľa" v podobe Frejekovho testera tranzistorov udržala na trhu a naďalej rástla...

Mnoho variácií

V súčasnosti sa zdá, že existuje veľa rôznych variácií pôvodného návrhu pána Frejeka a nájdete ich v ponuke mnoho rôznych online predajcov. Rovnako ako Geekcreit LCR-T4, je tu aj Fish8840, WEI_M8, DROK, FD_it TC-T7-H (známy aj ako DANIU LCR-TC1), LTDZ_M328_7735 a GM328A. Niektoré z nich sa dodávajú v plastovom puzdre, iné s možnosťou vlastnej montáže alebo len ako holý modul na doske plošnáho spoja tak, ako je tomu u  LCR-T4. Iné majú ďalšie funkcie ako napríklad zabudovaný generátor signálu PWM s výstupom frekvencie do 2 MHz a nastaviteľným pracovným cyklom a/alebo frekvenciou s rozsahom do 1 MHz. Zdá sa však, že všetky majú rovnaké základné funkcie, ktoré ponúka aj Geekcreit LCR-T4, pričom ceny sa pohybujú smerom nahor v závislosti od prídavných funkcií.

Funkcie

Ako ste už pravdepodobne uhádli, LCR-T4 a ďalšie klony fungujú podobným spôsobom ako tester pána Frejeka. Vzhľadom na relatívne malý počet externých komponentov je zrejmé, že väčšinu ťažkej práce vykonáva firmvér bežiaci v mikrokontroléri. Referenčné napätie z TL431AN umožňuje analógovo-digitálnemu prevodníku (ADC) použiť pre merania presné napätie. Tri malé bipolárne tranzistory zároveň umožňujú MCU prebudiť a zapnúť podsvietenie LCD hneď po stlačení tlačidla "GO" a potom po ukončení testovania opäť prejde do režimu spánku. Myslím, že budete súhlasiť, že je to celkom šikovné. Klobúk dole pred pánom Frejekom za jeho inovatívne myslenie, založené na tak jednoduchej no pritom efektívnej končtrukcii!

Funkcie merania

Teraz sa pozrime na údaje o meraní zobrazené pre rôzne typy komponentov, ktoré dokáže LCR-T4 testovať.

1. Kremíkové, germániové alebo schottkyho diódy

Zobrazuje anódové a katódové zapojenie (t. j. orientáciu), úbytok napätia v priamom smere (U_f) a prechodovú kapacitu (v pF), keď je dióda v reverznom zapojení. LED diódy sa dajú testovať aj pomocou testera, ktorý ich zobrazuje ako diódu s vyšším napätím v priamom smere, než je bežné.
2. Bipolárne tranzistory NPN a PNP

Zobrazuje zapojenie pinov pre bázu, emitor a kolektor (B, E a C), prúdové zosilnenie, h_FE (známe aj ako Beta - β) a údaj o napätí "U_f", ktorý sa zdá byť napätím medzi bázou a emitorom počas slaboprúdovej vodivosti. Keď som skontroloval niekoľko kremíkových BJT, hodnoty U_f boli vždy nad 600 mV, zatiaľ čo v prípade germániových BJT boli hodnoty U_f spravidla pod 200 mV.
3. Darlingtonove tranzistory

Výrobca (či predajca) tvrdí, že je možné testovať Darlingtonove tranzistory. Keď som však skúšal testovať niekoľko Darlingtonových tranzistorov, nezdalo sa, že by korektne dokázal rozpoznať, že sa jedná o Darlingtony a tester ukazoval relatívne nízke hodnoty h_FE. Preto by som neodporúčal testovať Darlingtony pomocou tohoto testera.
4. JFETy a MOSFETy s vyčerpávajúcim režimom

Zobrazuje zapojenie pinov pre gate, source a drain, plus orientáciu ochrannej diódy, ak sa nájde a je prítomná. Zobrazuje aj prahové napätie gate - source (zvyčajne sa píše V_gs, ale tu sa označuje ako "V_t") a napätie na gatesource kapacitu C_gs.
5. MOSFETy v enhacement režime

Pre tieto oveľa bežnejšie MOSFETy opäť ukazuje zapojenie vývodov G-D-S plus orientácia ochrannéj diódy, ak ju nájde. Uvádza sa tu aj prahová hodnota gate-source, napätie ("V_t") a kapacitu gate-source, C_gs.
6. SCR a triaky

Len ich identifikuje a zobrazuje zapojenie ich vývodov. Žiadne ďalšie údaje nie sú dostupné. Taký zaujímavosť, medzičasom testoval tento (alebo podobný tester) môj známy Paul's Electronics kde sa pokúsil otestovať triak z produkcie bývalej Tesly, no bez úspechu nakoľko ho tester nedokázal rozpoznať.
7. Rezistory

Meria a zobrazuje odpor. Menovité meranie rozsah je od 0,1Ω do 50MΩ, a keď som skontroloval dostatočný počet referenčných rezistorov, zistil som, že chyba merania je ako ±2% pre hodnoty od 50Ω do 2MΩ. Pod 50Ω sa chyba postupne zvýšila na +7% pri 10Ω, zatiaľ čo nad 2MΩ sa postupne zvýšila na -4,4 % pri 50MΩ. To nie je úžasné, ale nie je to zlé pre lacný tester.

8. Kondenzátory

Meria a zobrazuje kapacitu. Menovité meranie je od 25pF do 100 000μF, hoci pre kondenzátory s veľmi vysokými hodnotami, môže čas merania predĺžiť na viac ako jednu minútu. Pri hodnotách kapacity 1μF a vyšších tester tiež zobrazuje ESR (ekvivalentný sériový odpor) kondenzátora. Skontroloval som pomerne veľa referenčných kondenzátorov s hodnotami medzi 25pF a 10μFa namerané údaje sú s presnosťou v tomto rozsahu ±2 %. Čo opäť nie je zlé na lacný tester.
9. Indukčnosti

Meria a zobrazuje indukčnosť aj odpor. Menovitý rozsah merania je od 0,01mH (10μH) do 20H. Skontroloval som 14 rôznych referenčných hodnôt indukčnosti od 27μH až 1,09H a získal som hodnoty, ktoré sa pohybovali v rozmedzí ±6 % pre 1mH a vyššie, ale pri nižších hodnotách sa hodnoty pohybovali v rozmedzí ±30 %. Všetky uvedené hodnoty sériového odporu boli v celkom rozumnom rozsahu.

Záver

Po pomerne dôkladnom otestovaní multitestera LCR-T4 mini, si myslím, že je to "malý zázrak" a vynikajúca hodnota v pomere k cene. Mám však niekoľko drobných pripomienok. Jednou z nich je absencia akýchkoľvek používateľskej príručky, čo vás núti hľadať na webe. Potom sú tu nejasnosti okolo merania U_f bipolárnych tranzistorov. A po tretie, tester je vo svojej "nahej" podobe naozaj dosť krehký - čo vysvetľuje, prečo jedna z dvoch jednotiek, ktoré som si objednal bola poškodená pri preprave. Takže sa teším, že dostanem zodpovedajúce plastové puzdro, ktoré som som si nedávno objednal.

Ak ste sa dočítali až sem, tak som rád. Ak vás článok potešil - ohodnoťte ho, poprípade ma podporte v písaní ďalších článkov, nejakou drobnou sumou, alebo si kúpte recenzovaný tester pomocou niektorého z priložených odkazov. Ďakujem.

Kde kúpiť?

Geekcreit LCR-T4 - klinkni (Banggood)

Geekcreit LCR-T4 - klinkni (Aliexpress)