Podstawowy sprzęt w warsztacie elektronika

Każdy elektronik, który zajmuje się w praktyce projektowaniem, uruchamianiem, czy też naprawianiem układów, powinien zaopatrzyć swój warsztat w najważniejsze wyposażenie, z którego będzie korzystał niemal bez przerwy. Do podstawowego „arsenału” należą tu oczywiście elementy elektroniczne niezbędne do codziennej pracy, ale także urządzenia i narzędzia. W tym artykule przedstawimy ogólną listę sprzętów, które powinny znaleźć się w każdej pracowni elektronicznej, a także wskażemy przykładowe, dodatkowe urządzenia i narzędzia warte uwagi. Zaczynajmy!

Najważniejsze narzędzia ręczne w warsztacie elektronika – szczypce

Do najważniejszych narzędzi ręcznych zaliczymy w pierwszej kolejności te, które wiążą się bezpośrednio z czynnościami wykonywanymi przez elektronika. I tak: szczypce tnące boczne (nazywane też cążkami lub obcinaczkami) to niewielkie narzędzie z dwiema ostrymi krawędziami tnącymi, służące do przecinania przewodów elektrycznych, skracania końcówek elementów przewlekanych, czy też wszelkich używanych drutów (np. do docinania drutów nawojowych podczas samodzielnego nawijania cewek). Często spotkamy także cążki czołowe, których ostrza ustawione są w osi równoległej do osi obrotu ramion tego narzędzia, co znacząco ułatwia przecinanie niektórych grubszych przewodów, a także obcinanie końcówek elementów znajdujących się tuż przy płytce drukowanej. Zdecydowanie warto zaopatrzyć się także w szczypce proste lub zagięte – stanowią one swego rodzaju precyzyjne kombinerki. Ich najważniejszym zastosowaniem jest np. zaginanie końcówek elementów przewlekanych w celu uformowania ich przed włożeniem w otwory w płytce drukowanej. Szczypce takie nadają się także doskonale do przytrzymywania niektórych elementów podczas montażu, czy też niewielkich, delikatnych prac mechanicznych (takich jak blokowanie nakrętek, które znajdują się w miejscu niedostępnym dla kluczy nasadowych, oczkowych bądź też jakichkolwiek innych narzędzi).

Pęsety, które warto mieć pod ręką

Omawiając narzędzia ręczne, nie możemy pominąć oczywiście także pęset. Służą one do przenoszenia, ustawiania oraz przytrzymywania niewielkich podzespołów, przede wszystkim SMD (czyli elementów do montażu powierzchniowego), podczas lutowania ich na płytce drukowanej. Nie sposób bowiem właściwie wypozycjonować i ustabilizować element (np. rezystora czy kondensatora), którego wymiary nie przekraczają milimetra lub nawet pół milimetra za pomocą żadnych, nawet najbardziej precyzyjnych szczypiec lub kombinerek. W codziennej praktyce mamy do wyboru wiele różnych rodzajów pęset. Warto zaopatrzyć się w ostro zakończoną pęsetę prostą oraz pęsetę z szerokimi zakończeniami do przytrzymywania większych elementów (jak choćby kondensatory tantalowe). W pracowniach elektronicznych często stosowane są także pęsety zagięte. Co bardzo ważne, podczas wyboru tego rodzaju narzędzi pamiętajmy, aby zgromadzić zarówno pęsety bez ząbków (doskonałe właśnie do montażu elementów SMD), jak i pęsety z ząbkami, ponieważ pozwalają one na pewniejsze uchwycenie elementu i przytrzymanie go w różnych rodzajach warsztatowych prac.

Pozostałe narzędzia ręczne

Musimy wspomnieć także o podstawowych narzędziach mechanicznych, takich jak wszelkiego rodzaju wkrętaki, szczególnie mniejsze, w tym zegarmistrzowskie, a także zestawy kluczy nasadowych czy oczkowych. Tego typu narzędzia, które spotkamy w każdym dziale mechaniki i prac warsztatowych, przydają się także elektronikom. Pod ręką warto mieć ponadto pędzle i szczotki, w szczególności te w wykonaniach ESD do czyszczenia płytek drukowanych i np. odkurzania płyt głównych komputerów i innych urządzeń. Przydatne mogą okazać się nawet niewielkie pilniki (odpowiednie do wykonywania drobnych poprawek), nożyczki, czy też noże z łamanym ostrzem, tzw. „tapeciaki”.

Aparatura pomiarowa dla elektronika: wszechstronne multimetry

Do najważniejszych urządzeń pomiarowych w warsztacie elektronika należy oczywiście multimetr oraz oscyloskop. Ten pierwszy jest przyrządem uniwersalnym – jak wskazuje człon „multi” w jego nazwie. Multimetry służą do wykonywania różnego typu pomiarów podstawowych wartości fizycznych używanych w elektronice, tj. napięcia, prądu oraz rezystancji. Najczęściej spotykane modele, w tym te z najniższego segmentu cenowego, oferują pomiar napięcia stałego oraz przemiennego, prądu stałego i rezystancji. Najczęściej pozwalają ponadto na sprawdzenie współczynnika wzmocnienia (β) tranzystorów bipolarnych, a także pomiar ciągłości (z sygnałem dźwiękowym). Pomiar polega na sprawdzeniu, czy rezystancja danego połączenia, np. styków przełącznika, jest niższa od określonej, niewielkiej wartości. Jeżeli w obwodzie istnieje przejście, czyli może przepłynąć przezeń prąd, a rezystancja jest niewielka, wówczas multimetr wydaje sygnał dźwiękowy. Wiele multimetrów wyposażonych jest także w funkcję pomiaru napięcia przewodzenia diod – stosuje się ją podczas testowania zwykłych diod krzemowych (prostowniczych), niskonapięciowych diod Zenera oraz diod Schottky’ego pod kątem ich poprawnego działania. Bardziej zaawansowane modele multimetrów ze średniej i wyższej półki cenowej zapewniają także znacznie większą liczbę funkcji pomiarowych, w tym: pojemności kondensatorów, indukcyjności cewek, a także prądu przemiennego, a nawet częstotliwości czy współczynnika wypełnienia sygnałów prostokątnych.

Zaawansowane oscyloskopy

Można powiedzieć, że oscyloskop jest dla elektronika niczym dodatkowe oko. Pozwala nie tylko na wykonywanie pomiarów np. wartości skutecznej, wartości średniej czy też amplitudy napięcia przemiennego, ale także, a raczej przede wszystkim umożliwia wizualizację tych przebiegów w czasie. Z użyciem oscyloskopu możemy obserwować, jak wygląda kształt przebiegów zmiennych, co ma niebywałe znaczenie podczas pracy ze zdecydowaną większością układów elektronicznych. Jest on również nieodzownym narzędziem podczas diagnostyki błędów, czy też problemów z działaniem układów i badania uszkodzeń, a także w czasie uruchamiania i prototypowania układów elektronicznych. Oczywiście oscyloskop – jako urządzenie zdecydowanie bardziej złożone niż multimetr – jest też od niego najczęściej zdecydowanie droższy. Jednak dzisiaj, w dobie powszechności urządzeń cyfrowych, nietrudno kupić dobry oscyloskop w cenie, która jeszcze kilka lat temu była całkowicie nieosiągalna na tym rynku. Oscyloskopy za kilkaset złotych zapewniają podstawową funkcjonalność, w zupełności wystarczającą w większości zastosowań amatorskich. Natomiast najlepsze modele na świecie, warte kilkadziesiąt i więcej tysięcy złotych, są urządzeniami niezwykle zaawansowanymi, o bardzo wysokich parametrach, zapewniającymi możliwość bezpośredniej analizy przebiegów nawet w układach o częstotliwościach radiowych. Tego typu rozwiązania są potrzebne jednak tylko w wąskim zakresie zastosowań profesjonalnych, natomiast podczas uruchamiania układów audio, sterowników robotów mobilnych, czy też układów cyfrowych opartych na mikrokontrolerach w zupełności wystarczą oscyloskopy tańsze (mieszczące się w przedziale cenowym od kilkuset złotych do ok. 2000 zł).

Inne rodzaje urządzeń pomiarowych

Do niezbędnej aparatury pomiarowej w każdym warsztacie elektronika należą także urządzenia służące nie tyle bezpośrednio do wykonywania pomiarów, co do ustalania pewnych warunków pracy układów uruchamianych czy też testowanych. Do takich urządzeń należy np. zasilacz laboratoryjny – czyli specjalny rodzaj zasilacza pozwalający nie tylko na ustawienie dokładnej wartości napięcia w jednym, a nawet dwóch lub trzech kanałach, ale także umożliwiający ustalenie maksymalnej wydajności prądowej danego wyjścia. Ma to ogromne znaczenie szczególnie podczas pierwszych uruchomień układów elektronicznych, gdy ewentualne zwarcie mogłoby spowodować duże i nieodwracalne uszkodzenia. Ograniczenie wartości prądu zabezpiecza układ przed spaleniem niektórych komponentów i daje możliwość wprowadzenia niezbędnych poprawek. Innym ważnym urządzeniem jest także generator funkcyjny, który służy do wytwarzania przebiegów zmiennych o różnych kształtach, najczęściej sinusoidalnym, prostokątnym, trójkątnym czy też piłokształtnym. Bardziej zaawansowane generatory, tzw. arbitralne, generują przebiegi o dowolnych kształtach narysowanych ręcznie lub też zaimportowanych w postaci pliku z komputera.

Sprzęt lutowniczy

Najpopularniejsze i najtańsze lutownice kolbowe o mocy rzędu 40-60W doskonale nadają się do lutowania prostszych układów, w szczególności opartych o elementy przewlekane (THT). Mimo to warto już na początku elektronicznej przygody wyposażyć się w nawet niedrogą stację lutowniczą, gdyż urządzenie takie nie tylko grzeje grot do temperatury wystarczającej do stopienia cyny i wykonania połączenia lutowanego, ale także dokładnie stabilizuje tę temperaturę. Ta stabilność ma ogromne znaczenie dla wygody pracy oraz jakości jej efektów. Jak wiadomo, luty przegrzane są równie szkodliwe dla układu i równie zawodne, co luty niedogrzane, dlatego ustawienie właściwej temperatury jest zawsze niezbędnym elementem procesu lutowania.

Podsumowanie

W artykule przedstawiliśmy najważniejsze sprzęty oraz narzędzia, które z pewnością przydadzą Ci się podczas kompletowania wyposażenia własnego warsztatu. Zadbaj o zaopatrzenie się w podstawowe szczypce, cążki i pęsety, a także wkrętaki zegarmistrzowskie, klucze oczkowe i nasadowe. Oprócz tego będziesz potrzebować z pewnością lutownicy (my polecamy zakup od razu stacji lutowniczej), multimetru, a w miarę rozwoju umiejętności projektowania układów – także oscyloskopu. Ogromną pomocą dla elektronika jest także solidny zasilacz laboratoryjny i choćby podstawowy generator funkcyjny.