Conception avancée d'un testeur de câbles et fils : schéma complet et guide

Projet de circuit testeur électronique multi-fils et câbles

Les testeurs de câbles sont des dispositifs électroniques utilisés pour tester les connexions électriques et électroniques ainsi que la force du signal dans les câbles de signal ou les assemblages câblés. Ils sont généralement utilisés pour vérifier la connectivité des chemins et détectent également les câblages incorrects. Vous pouvez utiliser un testeur de câble pour vérifier la force de communication du câble de la source à la destination.

De nos jours, avec l'avancement technologique, des testeurs de câbles avancés sont présents sur le marché avec des fonctionnalités et une qualité améliorées. Les détecteurs de câbles avancés peuvent mesurer différentes propriétés des câbles telles que la résistance, les interférences, le bruit et l'atténuation du signal. Les testeurs de câbles simples ont été découverts comme testeurs de base.

Les testeurs de câbles sont divisés en différents types. Dans cet article, nous discuterons du processus de conception du circuit testeur de câble ainsi que de son fonctionnement et de ses applications. Avant cela, voyons les types de testeurs de câble et leurs différentes utilisations.

Testeur de base :

Un testeur de phase ou testeur de base est un instrument simple qui fonctionne sur batterie. Ce testeur de câble de base est facile à utiliser et portable. Il possède un ou plusieurs indicateurs de tension, une source de courant électrique, et dispose également d'un arrangement de balayage ou de commutation pour vérifier les différents conducteurs les uns après les autres. Il peut également contenir un microcontrôleur et un affichage pour automatiser le processus de test et afficher les résultats.

Vous pouvez connecter le testeur de câble aux deux extrémités du câble simultanément, ou il peut y avoir une séparation entre l'indicateur et la source de courant pour permettre l'injection d'un courant de test à une extrémité et la détection des résultats à l'autre. Voici deux termes : connecteurs modulaires et Ethernet.

Si vous les connaissez, c'est bien, sinon vous devriez y jeter un œil.

Connecteurs modulaires :

Les connecteurs modulaires ont été développés pour être utilisés sur le système Bell dans les années 1960 (c'était un système d'entreprises dirigé par la Bell Telephone Company fournissant des services téléphoniques au Canada et aux États-Unis). C'est un type de connecteur électrique pour les cordons et câbles de différents appareils ou dispositifs électroniques comme les équipements de télécommunication, les casques audio et le réseau informatique.

Ethernet :

C'est une famille de technologies de réseau informatique généralement utilisée dans les LAN, MAN et WAN.

Un testeur de câble est généralement utilisé pour vérifier si les connexions dans le câble sont prévues ou non. Lorsqu'il y a une connexion non prévue manquante, on l'appelle « ouvert ». Lorsque des connexions inattendues sont trouvées, on l'appelle « court-circuit ». Les tests sont effectués en deux phases différentes. Dans la première phase, on vérifie que les connexions prévues sont bonnes, ce qu'on appelle le test d'ouverture, tandis que dans la seconde phase, on vérifie qu'il n'y a pas de connexions non prévues, ce qu'on appelle le test de court-circuit.

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Deux méthodes courantes pour le test de continuité :

1. Test de continuité
2. Test de résistance

Test de continuité – Un courant électrique est passé dans toutes les connexions ; si le courant est présent dans toutes les connexions, seulement alors on l'appelle bon. Il est effectué en utilisant une batterie et une ampoule.

Test de résistance – Dans ce test, un courant connu est passé dans les connexions et ensuite la tension est mesurée et comparée avec la valeur attendue.

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Deux méthodes critiques pour tester les courts-circuits :

1. Test à basse tension
2. Test à haute tension

Test à basse tension – Dans ce test, une faible puissance et une petite source de tension sont connectées entre deux conducteurs. Ensuite, la quantité de courant est mesurée ; s'il n'y a pas de courant, les conducteurs sont considérés comme isolés.

Test à haute tension – Dans ce test, une source de haute tension (environ plusieurs centaines de volts) est connectée. Une tension accrue rendra le test plus susceptible de trouver des connexions presque court-circuitées.

Types de testeurs

Testeur de signal

Les testeurs de câbles comparativement plus puissants peuvent mesurer les propriétés du câble liées à la transmission du signal, ce qui inclut la résistance CC du câble, l'atténuation (c.-à-d. perte de signal) d'un message à une ou plusieurs fréquences, et une mesure de l'isolation entre plusieurs paires d'un câble ou de la diaphonie.

Testeur de signal optique

Les testeurs de câbles optiques contiennent une source de lumière visible et sont également un connecteur avec l'installation de câble visuel.

Testeur de câble réseau

Un testeur de câble réseau de base consiste en une source de courant électrique et un dispositif de mesure. Ils sont correctement connectés entre l'ordinateur et le serveur.

Quatre types de tests de câble réseau

1. Test de canal réseau – Il mesure les performances du réseau entre le poste de travail et le hub.
2. Test de liaison permanente – Dans ce test, lors de l'installation du câble, un installateur ou une équipe de configuration tire le câble, le termine sur le panneau de brassage et les prises keystone. Ainsi, les performances de la liaison permanente sont testées.
3. Test de continuité – C'est l'une des formes les plus basiques de test qui détermine si vous pouvez établir une connexion entre deux points ou non.
4. Câblage des fils (Wire mapping) – En utilisant un testeur de câblage, nous pouvons avoir une idée de la façon dont le câble est câblé ou apparié.

CAT 5, CAT5e, CAT6 sont des câbles réseau utilisés comme testeurs de câbles pour les tests dans les ordinateurs. Comme différents types de données sont transmis sur les câbles réseau, il est nécessaire qu'ils se connectent correctement entre l'ordinateur et le serveur.

C'est tout sur les testeurs de câbles réseau. Maintenant, dans ce projet, nous allons utiliser le CI 4017 comme dispositif de comptage.

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Composants requis pour le testeur de fils

• CI-4017
• CI temporisateur 555
• Résistances (10k-2, 2,2k-2, 500k-4)
• LED
• Alimentation - 9V
• Plaque d'essai (breadboard)
• Condensateurs (10µF-1, 10nF-1)
• Fils de connexion

CI 4017 :

Le CI 4017 est un circuit décodeur qui fonctionne bien avec les applications de comptage à faible plage. Cette application de compteur est utilisée dans le canal pour créer des effets LED. Ce compteur décimal CMOS à 16 broches est facile à utiliser et à interfacer avec le CI temporisateur 555.

Spécifications des broches du CI 4017 :

BROCHE	Fonction et description
Broche-1	C'est la sortie 5 et devient haute lorsque le compteur lit cinq comptes.
Broche-2	C'est la sortie 1 et devient haute lorsque le compteur lit 0 compte.
Broche-3	C'est la sortie 0, et elle devient haute lorsque le compteur lit 0 compte.
Broche-4	C'est la sortie 2 et devient haute lorsque le compteur lit deux comptes.
Broche-5	C'est la sortie 6 et devient haute lorsque le compteur lit six comptes.
Broche-6	C'est la sortie 7 et devient haute lorsque le compteur lit sept comptes.
Broche-7	C'est la sortie 3 et devient haute lorsque le compteur lit trois comptes.
Broche-8	C'est la broche de masse du CI.
Broche-9	C'est la sortie 8 et devient haute lorsque le compteur lit huit comptes.
Broche-10	C'est la sortie 4 et devient haute lorsque le compteur lit quatre comptes.
Broche-11	C'est la sortie 9 et devient haute lorsque le compteur lit neuf comptes.
Broche-12	Peut être utilisé pour cascader un autre CI ou compteur pour augmenter l'efficacité.
Broche-13	C'est la broche de désactivation.
Broche-14	C'est l'entrée d'horloge.
Broche-15	C'est la broche de réinitialisation qui est maintenue à l'état bas pendant le fonctionnement normal.
Broche-16	C'est la broche VCC.

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Schéma du circuit testeur de câble

Notez que nous utilisons le CI temporisateur 555 pour contrôler le fonctionnement du circuit. Le fonctionnement et les caractéristiques du CI temporisateur 555 ont été discutés dans nos articles précédents. Maintenant, vous connaissez les caractéristiques du CI-4017 après avoir lu la discussion ci-dessus. Maintenant, rassemblez les composants suivants pour assembler le circuit testeur de câble.

Connectez les composants comme indiqué ci-dessous :

• Étape 1 - Connectez l'impulsion d'horloge via le CI temporisateur 555 à la broche n°14 du CI 4017
• Étape 2 - Connectez la 5ème sortie (Q4) à la broche de réinitialisation pour la réinitialisation.
• (Dès que la 5ème sortie Q4 devient haute, elle réinitialise le CI et rend Q0 à nouveau haut)

Fonctionnement du testeur de câble

Dans ce circuit, le CI temporisateur 555 est utilisé en mode astable pour générer un signal d'horloge. La fréquence de l'impulsion d'horloge dépend de deux résistances R1 et R2 mesurant 2,2 et 10 kilo-ohms respectivement, et du condensateur C1 de 10 µF. Par conséquent, la vitesse de clignotement de la LED dépend de cette fréquence.

Ici, nous avons utilisé quatre fils pour montrer comment fonctionne le testeur de câbles. Si tous les câbles sont non défectueux, ils permettent le passage du courant, et donc la LED connectée à l'autre extrémité devient HAUTE (s'allume). Si un défaut est présent, la LED respective ne s'allumera pas. On peut donc dire qu'une erreur doit être présente sur le câble. Ainsi, après avoir terminé le test, nous obtenons le résultat indiquant si le câble est défectueux ou non. Nous avons un testeur de câble réseau multifonction (RJ45). Il est très pratique à utiliser.

Applications du testeur de câble :

• Le testeur de câble RJ11 est utilisé pour les fils téléphoniques et le testeur de câble réseau RJ45 pour les câbles réseau.
• Il effectue deux tests, c.-à-d. maître et distant, qui peuvent jouer un rôle dans l'analyse.
• Il peut être utilisé pour vérifier les connexions de fils incorrectes ou les points de court-circuit dans le câble.

En résumé :

Le testeur de câble est d'une grande utilité pour tester les défauts de fils. Nous avons utilisé le CI 4017 et nous avons discuté du fonctionnement du CI 4017 comme compteur pour afficher la sortie. Nous avons utilisé le CI temporisateur 555 pour générer le signal PWM pour le CI 4017. Les deux composants principaux sont discutés avec leur fonctionnement dans cet article. Nous espérons que vous pourrez maintenant concevoir ce testeur de câble facile à utiliser sans aucune difficulté.