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Kennlinienschreiber
#1
Hallo Forum,

gibts Interesse an einem Kennlinienschreiber für unter € 3,--, der aber trotzdem nahezu alle Röhrenkennlinien (und auch Halbleiter) dieser Welt messen und die Daten an Windows, Linux oder Android übertragen kann? Und all das findet Platz in einer zigarettenschachtelgroßen Keksdose? M.E. lässt das Dingens bzgl. der Aussagekraft jeden Röhrentester locker stehen.

Zu schön um wahr zu sein?

Ne. Es ist wahr. Ich habs hinbekommen. Seit vielen Jahren unentbehrlich.

Ist so ein Gerätchen für Euch interessant?



Viele Grüße

Wolfgang
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#2
Aber immer, zeigt her eure Schätze …….
Habe immer soviel Arbeit, dass ich mir eine aussuchen kann. Smile

Grüße Frank, der Moschti
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#3
Hallo Wolfgang. Natürlich besteht interesse. Man braucht zu der zigarretenschachtel aber noch ne zigarrenkiste - Humidor um die verschiedenen in den Radios verwendeten röhren sockel zu platzieren. Sind so einige.........Oder eventual eine steck matrix so wie vom Funke röhrentester, damit man die passenden belegungen auch so hinkriegt das die verschiedenen röhren auf dem selben steckplatz verwended werden können ohne dabei schaden zu nehmen.

Oder man beschrängt sich auf die üblichen Noval typen welche im Radio bereich verwended warden.
Aber weil du das teil seit fielen jahren als unentberlich nennst, wird das wohl schon berücksichtigt sein?
Jetzt bin ich neugierig geworden.
Viele Grüße, Juan
Printed on recycled Data
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#4
Hallo,

neugierig bin ich auch. Mal sehen (-;

Gruß
Oliver
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#5
Hallo Ihr Interessierten,

ein Kennlinienschreiber ist kein Fassungsarchiv sondern ein Kennlinienschreiber. Ich nenne ihn Analog-Analysator ("AA"), weil er sich ganz ähnlich anfühlt, wie ein Logik-Analysator ("LA").

Hier ein "LA":


.jpg   aa1.JPG (Größe: 88,41 KB / Downloads: 729)


Und hier der "AA":

   


Falls Ihr Röhrenkennlinien aufnehmen wollt (man kann damit auch Halbleiter oder sonstwas vermessen), so gehe ich davon aus, dass Ihr neben dem AA eine zur Röhre passende Fassung und für Röhren geeignete Netzteile besitzt. Als Netzteile genügen allerdings Geräte mit wenigen Milliampere Belastbarkeit!

Mit diesen Utensilien wird eine spezifische Messschaltung zusammengesteckt, die für eine EL34 so aussehen kann:

   

Der Kasten ist der "AA". Er hat drei Messeingänge und einen Schalteingang für z.B. einen Tipptaster.

Der "AA" wird per USB an einen beliebigen Rechner oder Tablet angeschlossen und von dort versorgt. Auf dem Rechner wird z.B. ein Tabellenkalkulationsprogramm gestartet. Der "AA" registriert sich beim fremden Rechner als Tastatur und schickt seine Messwerte als Tastaturziffern direkt in das geöffnete Kalkulationsprogramm. Bei jedem Klick auf den Tipptaster werden drei Analogspannungswerte und die Temperatur ermittelt und diese Werte übertragen.

   

Als Ergebnis erhält man in der Tabellenkalkulation zum Beispiel eine derartige Kennlinie:

   

.... was natürlich eine ganz andere Qualität hat als eine rot-gelb-grün-irgendwas-Prozent-Anzeige beim Röhrentester. Der "AA" ist ein Messgerät. Kein Testgerät.


-------------

Die gezeigte Messschaltung führt eine Impulsmessung durch. Die Röhre kann dadurch nicht überlastet werden und Eure Netzteile auch nicht. Es werden auf einen Schlag Anodenspannung, Anodenstrom, g2-Strom und Raumtemperatur ermittelt.

Die Messung gestaltet sich sehr einfach. Gitterspannung auf einen gewünschten vorgegebenen Wert einstellen. Tipptaster drücken. Innerhalb weniger Mllisekunden sind alle vier Messwerte erfasst und an den PC übertragen. Nächste Gitterspannung einstellen. Wieder Tipptaster drücken. Usw. Bis ihr die gesamten relevanten Gitterspannungspunkte auf diese Weise vermessen habt.

Daraus eine Kurve zu zaubern könnenTabellenkalkulationsprogramme aus dem "FF". Wie zum Beispiel das kostenfreie Open-Office, was es auch als Kingsoft-Office für Android gibt.

Der "AA" beinhaltet eigentlich nur drei Voltmeter, ein Thermometer, eine Triggerschaltung und einen USB-Treiber. Alles enthalten in einem kleinen ATTiny85-Controller und einem billigen Operationsverstärker-Chip. Der Messbereich aller Eingänge beträgt 0-1V. Die Wandlungszeit insgesamt 360us. Die Kanäle #1 und #2 bieten zusätzlich über den OPV auch das Messen von 0 bis Minus 1V an, was in der gezeigten Messschaltung genutzt wird.

   



.jpg   aa4.JPG (Größe: 38,91 KB / Downloads: 730)


.jpg   aa5.JPG (Größe: 49,01 KB / Downloads: 725)


.jpg   aa6.JPG (Größe: 27,18 KB / Downloads: 725)

Hier die Sources:


.zip   aa.zip (Größe: 6,16 KB / Downloads: 61)

Bitte fragt mir Löcher in den Bauch, wenn was unklar ist.

Viele Grüße

Wolfgang
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#6
Hi zwei Dinge fallen mir dazu ein.

1. Wie wirkt sich die Wahl der Bauteile auf das Messergebnis aus ? Bzw. Wie müsste z.B die Schaltung für eine EL84 aussehen. Auch eine Penthode wie die EL34 - allerdings mit anderen elektrischen Parametern.

2. Eigentlich mehr eine Anmerkung. Deine Schaltung belastet die Röhre nicht so wie das ein klassisches Röhernmessgerät (Ich meine jetzt ein richtiges Messgerät- keinen Ja Nein Vielleiicht Prüfer) macht. Wie wirkt sich das auf die ermittelte Kennlinie aus?

Gruß
Oliver
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#7
Hallo Oliver,

Deine letzte Frage ist schnell beantwortet, wenn Du Dir die Herstellerkennlinie anschaust:

   

Diese verblüffende Gleichheit hat einen Grund. Die meisten Hersteller messen auch im Impulsbetrieb. Was Röhrentester tun, weiß ich nicht. Anodenströme von 250mA würden die sowieso nicht messen können, weil da die Röhre längst glüht, wenn man sie nicht im Impulsbetrieb vermisst.

---------

Die Messchaltung hast Du ja gesehen.

Der AA hat einen Eingangsspannungsbereich von 0 bis 1V. R1 und R2 müssen also nach dem ohmschen Gesetz so ausgerechnet werden, dass der Messbereich bei den Maximalströmen nicht überschritten wird (mir ist das leider bei meiner Kennlinie bei den hohen Anodenstromwerten etwas misslungen. Daher die scheinbare Sättigung da oben bei 250mA). Also wie gesagt: R1 und R2 anpassen. R3 bildet zusammen mit R4 den Spannungsteiler für die Anodenspannungsmessung. den kannst Du ebenso so dimensionieren, dass die 1V bei maximal zu messender Anodenspannung nicht überschritten werden.

Fertig. Der ganze Rest ist unverändert brauchbar.

Mit gleicher Schaltung kannst Du natürlich auch Trioden und sogar Dioden vermessen.

Frage bitte, wenn was nicht klar ist. Gerne auch 10-mal.

Viele Grüße

Wolfgang
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#8
Hallo Forum,

ich vergaß: die Anodenspannungsmessung ist natürlich Schnickschnack. Ich wollte lediglich den 3. Kanal auch noch beschäftigen und zeigen wie man Spannungen misst. Die Anodenspannung ist natürlich bekannt, wenn man den Netzteilen genug Zeit zum Nachladen der beiden Elkos gibt.

Man kann die Schaltung also noch vereinfachen.

Und natürlich kann man sie auch auf statischen Betrieb auslegen. Es muss keine Impulsmessung sein. Impulsmessung ist aber halt das, was Profis gerne machen.

Viele Grüße

Wolfgang
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#9
Hallo Forum,

mit dem "AA" kann man auch vorzüglich Datenlogging betreiben. Angetrieben von einer Kontaktmatte oder einem 555-Oszillator werden jedesmal drei analoge Spannungswerte und Temperatur erfasst, wenn jemand den Laden betritt, die Formierung eines Kondensators oder das Aufladen eines Akkus protokolliert werden soll.

Und da der "AA" auch so extrem schnell misst (er braucht 120 us pro Kanal), kann man damit auch seltene und kurze "Erscheinungen" erfassen. Stellt Euch mal ein Radio vor, was sporadisch nach ein paar Stunden die Sicherung auslöst. Kein Mensch kann sich stundenlang vor das Radio setzen und so lange krampfhaft drei Messgeräte im Auge behalten.

Der "AA" hat sich auf meinem Labortisch als "eierlegende Wollmilchsau" bewährt. Ich kann ihn wirklich wärmstens empfehlen.

Ob er dann Röhren oder Halbleiter oder Starkstromnetze oder Funksignale vermisst, ist dem "AA" völlig gleich. Auch einem Spannungsmesser ist es völlig gleich, woher die zu messende Spannung eigentlich stammt.

Dass zwischen Prüfling und "AA" immer noch etwas Testaufbau steckt, ist der Universalität des Gerätchens geschuldet. Der "AA" ist sozusagen der Messkopf einer Tabelllenkalkulation.

Viele Grüße

Wolfgang
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#10
Und was benötigt man rechnerseitig zur Datenaufnahme (Linux, BSD, ggf OSX)?
Für die Darstellung der Kennlinien möchte ich übrigens das gute alte Gnuplot in die Diskussion bringen. Kommandozeile, Steuerdatei nach alter Väter Sitte, aber sehr flexibel und schnell. Open Source sowieso.
LG

Beate

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#11
Hallo Beate,

in #5 schrieb ich:

Daraus eine Kurve zu zaubern können Tabellenkalkulationsprogramme aus dem "FF". Wie zum Beispiel das kostenfreie Open-Office, was es auch als Kingsoft-Office für Android gibt.

Also irgendeine Software, die simulierte Tastendrücke auffangen und daraus ne hübsche Kurve anfertigen kann. Von Linux hab ich Null Ahnung. Ich hab lediglich spekuliert, dass es da auch Tabellenkalkulationen gibt.

BTW: schön, mal wieder von Dir zu lesen... Smile

Viele Grüße

Wolfgang
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#12
Hallo, Wolfgang,
habe es überflogen, ist aber zu ernst um einfach auf die schnelle was anderes zu schreiben, klar habe Interesse und will haben. Den Rest genieße ich heute bei Abendruhe Smile
Gruß,
Ivan
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#13
Hallo Wolfgang,

danke für deinen Beitrag und Mühe den Leuten auch die Microcontrollertechnik näher zu bringen. So ein einfacher Logger ist neben einem Logicanalyser ein gutes Mittel um Hard- und Software zu debuggen. Einige bessere Logicanalyser bringen zusätzlich schon analoge Eingänge mit, allerdings kosten diese dann auch locker 20 bis 30 mal so viel wie die Einsteigergeräte bzw. Clones vom Saleae, die es schon für 10 Euro bei Amazon / Ebay gibt. Die preiswerte (aber nicht billige!) Lösung ist dann ein uC mit ADCs, der seine Werte über eine Schnittstelle an einen PC sendet. Du benutzt hier einen Atmel Tiny85 (gehört ja mittlerweile auch zu Microchip Technology, also der Firma die die PIC uC herstellt). Leider hat dieser Controller keine USB-Unterstützung an Bord und alles muss in Software über normale GPIOs realisiert werden. Auf Grund der geringen Leistung des Tinys geht da nur USB-Low Speed (max. 1.5 Mbit/s), was aber für diese Anwendung hier als HID-Interface ausreicht. Möchte man schneller Loggen ist man mit solchen uC und Softwarelösung natürlich in den Hintern gekniffen, aber wie gesagt für diese Anwendung reicht es locker aus. Jetzt kommt aber das Problem das die von Dir eingesetzte USB-Implementierung schon etwas "altbacken" ist und seit 6 Jahren keinen Support mehr erhält. Blöderweise hatte die Implementierung schon damals einige Probleme bei der Enumerierung auf 64-Bit Unix und Linuxen. Zwar wurde mal etwas gefixed, aber das hat nicht wirklich das Problem beseitigt. Für Nachbauer also der Hinweis: Macht der obige A/D-Wandler bei der Enumerierung auf solchen Systemen einige Zicken, dann muss das nicht an einem unsauberen Aufbau, einem falschen oder defekten USB-Kabel o.ä. liegen!  Was kann man an der Schaltung ändern?

1. Nun möchte man unbedingt auf der AVR-RISC Architektur bleiben, dann wäre eventuell ein Arduino mit vorgesetzten Schnittstellenbaustein (RS232/USB) die Lösung. Dieser Controller wird dann per USB an den Rechner angeschlossen, dort aber wie ein ganz normaler RS232 COM Port gehandelt. Klar etwas Anpassung an der Firmware ist notwendig und auch auf der Hostseite muss man eine kleine Anwendung stricken, die dann die Daten für eine Tabellenkalkulation wandelt. Wir haben ja kein HID-Interface mehr. Andererseits könnte man auch direkt eine Anwendung zur semi-automatischen Erfassung der Kennlinien schreiben, was wohl eleganter wäre als eine Tabellenkalkulation zu nutzen. Alles kein Beinbruch oder Hexenwerk.

2. Anstelle eines Atmel uC nutzt man einen uC der direkt eine Hardwareunterstützung besitzt. Da bietet der gleiche Chiphersteller dann die 8 Bit PIC18F-Reihe an,
genauer PIC18F2455/2550/4455/4550/67J50/67J55/87J50/87J55. Die hier genutzte USB-Implementierung hat oben genannte Probleme auf 64 Bit Unix/Linux-Systemen nicht und auch die Funktion als HID-Interface bleibt erhalten. Die Portierung des Quellcodes von oben auf einen der eben genannten PIC18Fxxxx ist trivial.

Dies nur als Ergänzung und Hilfestellung zum Thread von  Wolfgang.

Gruß Bernhard.
Ansprechpartner für Umbau oder Modernisierung von Röhrenradios mittels SDR,DAB+,Internetradio,Firmwareentwicklung. 
Unser Open-Source Softwarebaukasten für Internetradios gibt es auf der Github-Seite! Projekt: BM45/iRadio (Google "github BM45/iRadio")
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#14
Hallo Bernhard,

vielen Dank für Deine Ergänzungen. Alles perfekt und umfassend dargestellt.

Das Projekt wurde im September 2013 abgeschlossen.

Bernhards Vorschläge motivieren!


Ich kenn bisher zwar nur einige PIC12, einige PIC16 und PIC24, aber wenn eine Umsetzung auf PIC18 benötigt wird, so mach ich das gern. Natürlich nicht auf Verdacht, sondern nur wenn es der Tiny wirklich nicht bringt.

PC-Software für Windows, Linux, Android usw. tu ich mir aber nicht an. Da sollte es m.E. bei Tabellenkalkulation bleiben. Man könnte sich aber eine Erweiterung vorstellen: Zwischenspeicherung vieler Messwerte im RAM um so noch schnellere Messungen zu ermöglichen, falls das benötigt wird.

Weiterhin könnte ich mir vorstellen, dass es auch hilfreich wäre, wenn ich fertig gebrannte Chips verschicken würde. Egal ob Tiny oder PIC. Man könnte mir nen Freiumschlag mit dem Chip zusenden, ich brenne ihn kurz und tüte ihn gleich wieder ein.

Wenn der Chip dann feststeht, könnte ich sogar ein kleines gefrästes Platinchen dazupacken... Wink

Das Ding nennen wir dann den "RBF-AA". Ein echtes Forengemeinschaftsprojekt.

Viele Grüße

Wolfgang
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#15
Dieses Posting ist falsch und soll gelöscht werden. Ich wollte zitieren hat aber nicht geklappt.
Viele Grüße

Jupp aus dem Kohlenpott
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#16
(17.12.2018, 18:02)Rumgucker schrieb: Hallo Forum,

gibts Interesse an einem Kennlinienschreiber für unter € 3,--, der aber trotzdem nahezu alle Röhrenkennlinien (und auch Halbleiter) dieser Welt messen und die Daten an Windows, Linux oder Android übertragen kann? Und all das findet Platz in einer zigarettenschachtelgroßen Keksdose? M.E. lässt das Dingens bzgl. der Aussagekraft jeden Röhrentester locker stehen.

Zu schön um wahr zu sein?

Ne. Es ist wahr. Ich habs hinbekommen. Seit vielen Jahren unentbehrlich.

Ist so ein Gerätchen für Euch interessant?



Viele Grüße

Wolfgang
Viele Grüße

Jupp aus dem Kohlenpott
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#17
Ja, natürlich.
Viele Grüße

Jupp aus dem Kohlenpott
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#18
Hallo Wolfgang,

als Ergänzung zu Bernhards Beitrag:
Ich habe etwas Bauchschmerzen angesichts der anliegenden Spannungen, da durch ein defektes Bauteil leicht der angeschlossene PC geschrottet werden könnte. Falls also die Schaltung überarbeitet werden sollte, wäre es meines Erachtens sinnvoll, auch eine Isolation der USB-Schnittstelle vorzusehen.

Gruß,
Bernd
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#19
Hallo Bernd,

derartige Kistchen gibts bei eBay für € 8,54 aus China inkl. Porto. Und so ein externes Isolatormodul kann man dann auch noch anderweitig benutzen. Zum Beispiel an einem "LA".

Der "AA" war streng minimalistisch gedacht. Komplizierter und teurer geht immer. Meine Frage war andersrum: was muss mindestens rein, damit die Kiste brauchbar ist.

Viele Grüße

Wolfgang
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#20
Hallo Jupp,

kommst Du mit dem Schaltbild und der Software klar oder brauchst Du Unterstützung?

Viele Grüße

Wolfgang
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