µTracer: Prüfen von Dioden und Gleichrichterröhren

[Radiobastler]

Hallo zusammen,

hier die Fortführung des Themas 'Prüfen von Dioden und Gleichrichterröhren mit dem µTracer'.

Hier ein kleines Zwischenergebnis.

Heute habe ich aus einer Bestellung eine Gleichrichterröhre bekommen, bei der ich den Lieferanten gebeten habe, diese mit dem ROE-Test zu prüfen.
Es handelte sich hierbei um eine EZ40.

Dabei ergaben sich folgende Abweichungen µTracer zu ROE-Test:
Anode 1: 2,8%
Anode 2: -0,3%

Das Ergebnis stimmt mich im Moment vorsichtig optimistisch, dass das Vorhaben, Gleichrichterröhren und Dioden mit dem µTracer zu prüfen ganz gut klappen könnte.

Möglicherweise lässt sich die Genauigkeit durch eine Rekalibrierung des µTracers noch verbessern.
Allerdings könnte ich auch mit einem Fehler von +-5% gut leben.

Noch zu prüfen ist:
- Kalibriergenauigkeit des µTracers
- Reproduzierbarkeit µTracer
- Reproduzierbarkeit der Einstellbarkeit der Heizspannungsquelle

Aus der Kalibriergenauigkeit und der Reproduzierbarkeit des µTracers ergibt sich dann dessen Messmittelfähigkeit

Das Display zur Anzeige der Heizspannung hat nur eine Auflösung von einer Nachkommastelle!
Diese ist zwar sehr genau, ich werde dem Ding aber trotzdem mit einem kalibrierten Multimeter bezüglich Reproduzierbarkeit 'auf den Zahn' fühlen.

Ich bin selbst schon gespannt, was sich da für Ergebnisse zeigen!

N.B.: Untersuchungen zu Messmittelfähigkeiten und Prüfprozesseignungen waren die letzten 15 Jahre meines Berufsleben eine meiner Hauptaufgaben.


Viele Grüße

Martin

[Antennenking]

Guten Morgen Martin,

danke für die Untersuchungen zum µ-tracer.

Frage zur Heizung: wurde deine Teströhre mit der internen PWM - Pulsweitenmodulation beheizt oder hast du mit dein Labor NT "extern" die Teströhre versorgt.

VG Dieter

[Radiobastler]

Hallo Dieter,

die Stromversorgung der Röhrenheizungen erfolgen bei mir immer über ein Labornetzteil.
Vor allem bei Stromhungrigen Röhren, und da gehören die Gleichrichterröhren dazu, kommt die Pulsweitenmodulierte Heizspannungsversorgung des µTracer an ihre Grenzen.
Ronald Dekker schreibt ja auch auf seiner Homepage, dass der µTracer 3 eigentlich zur Prüfung von Kleinsignalröhren entwickelt wurde.
Ob das neue Modell 6 da besser ist, kann ich nicht sagen.

Ich habe heute mal die Kalibrierung des µTracer überprüft, da musste ich ein wenig korrigieren.
Die Kalibriergenauigkeit des µTracer beträgt jetzt bei UA/IA -0,12% bis +0,28%, bei US/IS -0,06% bis +0,34% bei Einstellung UA = US = 100V und IA = IS = 100mA.

Aus der ebenfalls heute durchgeführten Überprüfung der Reproduzierbarkeit der Messwerte kommen zur Kalibriergenauigkeit noch diese Fehler dazu:
UA: -0,02% bzw. +0,4%
IA: -0,19% bzw. +0,27%
US: -0,08% bzw. +0,4%
IS: -0,23% bzw. +0,41%

Diese Reproduzierbarkeitsprüfung erfolgt dadurch, dass mit einem gleichbleibenden Normal die Messung 25 mal wiederholt wird.
Als Normal hatte ich hier einen Widerstand mit 994 Ohm +- 2 Ohm benutzt, was genaueres hatte ich leider nicht zur Verfügung.
Ich muss mir mal ein paar 0,1%-Widerstände besorgen.

Die Messwertestreuung ist jeweils in Bezug zum Mittelwert gerechnet.

Nach der Neukalibrierung komme ich bei der bereits oben erwähnten EZ40 nun gegenüber dem ROE-Test zu Abweichungen von +2,4% bei Anode 1 bzw. +0,5% bei Anode 2.

Zu beachten ist außerdem, dass bedingt durch die Auflösung von 10 Bit des DA-Wandlers die Einstellung der Anoden- bzw. Schirmgitterspannung in Schritten zu rund 0,4V erfolgt, somit wird die eingestellte Sollspannung in den seltensten Fällen genau getroffen!
Eine Anodenspannungsänderung von 0,4V hat dann bei dieser Röhre bereits eine Anodenstromänderung von rund 4% zur Folge.
D.h., die genannten Abweichungen können bereits durch kleine Unterschiede in der Anodenspannung hervorgerufen sein!

Ich bleibe am Thema dran!
Mal sehen, ob ich über das Wochenende meine Versuche zur Ermittlung der tatsächlichen Anodenströme durchführen kann, dann sehen wir klarer.


Viele Grüße

Martin

[Antennenking]

Guten Morgen Martin,

danke für die interessanten µ-tracer Infos und die Zeit=Arbeit die du da investierst!!

Ich habe einen sehr guten Freund und der hat sich den RoeTest gegönnt. Er hat für mich einige Prüf=Referenzröhren gemessen. Die Röhren und RoeTest-Mess-Protokolle habe ich.
Folgende Röhren sind gemessen worden:

- 12SL7GT
- AZ1
- EL12 N
- EL13
- EZ12

Alles kann ich dir gern zusenden. Porto übernehme ich!!

VG Dieter der Antennenmann

[Martin]

Das Display zur Anzeige der Heizspannung hat nur eine Auflösung von einer Nachkommastelle!
Martin

solange du damit keine Thermodioden ( Philips 56001, Kalotron 2AS15 ) prüfst, sollte das keine Auswirkungen haben.
Andernfalls müsstest du auchnoch die Raumtemperatur mit einbeziehen da sie direkten Einfluß darauf hat, selbstverständlich auch wieder nur gering.

zu den AZ40:
ich weis nicht ob dein Gerät umschaltet oder für jedes System separat die Spannungen hinstellt.
Prüf doch bitte mal beide Systeme als System1

lG Martin

[Radiobastler]

Hallo zusammen,

heute habe ich ein paar Gleichrichterröhren, welche ich bereits auf dem µTracer geprüft habe, noch 'statisch', d.h. per Laboraufbau mit Heizspannungs- und Anodenspannungsnetzteil durchgemessen.
Dabei hat der Laboraufbau die Messwerte des µTracers innerhalb der ermittelten Reproduzierbarkeit (s. weiter oben) bestätigt.

Daraufhin habe ich die mir von Hans-Jürgen (Hannskanns) und Steffen (paulierwitte) zur Verfügung gestellten Röhren mit dem µTracer durchgemessen.

@Hans-Jürgen:
Ergebnis: A1 5mA, A2 17,3mA, Sollwert: 147mA
Die ist also wirklich 'ausgelutscht'!
Willst Du sie zurückhaben?

@Steffen
AZ11 TFK: A1 145,47mA, A2 146,56 mA, Sollwert: 147 mA
Neuwertig!

AZ11 RFT: A1 138,5mA, A2 141,2mA, Sollwert: 147mA
Neuwertig!

AZ11 ???: A1 104,1 mA, 118,17 mA, Sollwert: 147mA
Gut!
Die Röhren sende ich Dir die nächsten Tage zurück.

@Martin:
Der µTracer hat zwei voneinander unabhängige Hochspannungsquellen, da wird nichts umgeschaltet.
Ich kann ja die Tage mal den Test machen und die beiden Anoden der EZ40 mal auf Kanal 1 und mal auf Kanal 2 messen.

@Dieter:
Ja, können wir gerne machen.
Ich melde mich bei Dir per PN wegen der Postadresse.

Generell gilt ja, wie bereits oben erwähnt, dass beim µṬracer die Prüfspannungseinstellung in Schritten zu etwa 0,4V erfolgt, so dass die eingestellte Prüfspannung selten ganz exakt getroffen wird.
Ebenso haben die A/D-Wandler des verwendeten Mikrocontrollers eine Auflösung von 10 bit, so dass im 200mA-Messbereich die theoretische Auflösung rund 0,2mA beträgt.

Wenn nun die Kennlinien von Gleichrichtern betrachten werden fällt auf, dass die IA/UA-Kennlinie sehr steil ist.
Bei der genannten EZ40 wird eine Anodenspannungsänderung von 1V bereits eine Anodenstromänderung von 2,67mA hervorrufen.
Das sind rund 6,7% vom Anodenstrom im Betriebspunkt (IA = 40mA bei UA = 15V).
Ein besonderes 'Biest' ist da die PY88!
Hier führt eine Anodenspannungsänderung von 1V bereits zu einer Anodenstromänderung von über 10mA.

Bei meinen Versuchen ist mir aufgefallen, dass beim prüfen von Gleichrichterröhren die Spannungsvorgaben sehr sorgfältig durchzuführen sind.
Da der µTracer aber im Qicktest-Modus freundlicherweise die tatsächlich anliegende Spannung zurück gibt, lassen sich Korrekturen leicht vornehmen.

Wie Gleichrichterröhren und Diodensysteme geprüft werden, dazu werde ich einen separaten Artikel schreiben.


Viele Grüße

Martin

[Hanskanns]

@Hans-Jürgen:
Ergebnis: A1 5mA, A2 17,3mA, Sollwert: 147mA
Die ist also wirklich 'ausgelutscht'!
Willst Du sie zurückhaben?

Nein ich bin froh, dass du kein Regress forderst.

Spannend die Testergebnisse.

[Radiobastler]

Hallo zusammen,

auf Anregung von Martin (Warme Messecke) habe ich heute die EZ40 nochmals durchgemessen, und zwar so, dass die beiden Anoden wechselweise mit der Anodenversorgung und der Schirmgitterversorgung gemessen wurden.

Anode 1 an Anodenversorgung: 40,64 mA
Anode 1 an Schirmgitterversorgung: 40,7 mA

Anode 2 an Anodenversorgung: 40,84 mA
Anode 2 an Schirmgitterversorgung: 40,83 mA

Anode 1 lt. ROE-Test: 39,6 mA
Anode 2 lt. ROE-Test: 40,35 mA

Mein persönliches Fazit:
Mit diesen Abweichungen kann ich gut leben!
Es ist zu bedenken, dass bei dieser Röhre bereits eine Prüfspannungsabweichung von knapp 0,4V ausreicht, um eine Stromänderung von 1mA hervorzurufen.
Und andere Gleichrichterröhren sind da noch empfindlicher!


Viele Grüße

Martin

[eg-pr]

Hallo,

ich bin ja noch relativ unerfahren und möchte deshalb fragen wie diese Erkenntnisse
auf die Reparaturpraxis von vor 50-70 Jahren anzusehen sind? Der Servicemann damals
hatte weder einen Tracer noch ein kalibriertes Messgerät in seiner Werkstatt. Auch
waren zu dieser Zeit (fast) alle Elkos und Papierkondensatoren noch gut und nicht der
Grund eine Gleichrichterröhre wegen defekt der Siebglieder zu tauschen.
Haben sich die alten Meister damals wirklich an 0,4V Abweichung und 1mA Stromänderung
gestört und ein Radiogerät deswegen nicht wieder reparieren können?
Es interessiert mich wirklich wie denn der praktische Umgang früher gemacht wurde ohne
eine Röhre so wie jetzt möglich zu untersuchen.
Grüße EGPR

[Radiobastler]

Nun, zunächst ist es so, dass eben die damals üblichen Gleichrichterröhren seinerzeit noch produziert wurden und somit ein Ersatz problemlos möglich war.
Heute besteht die Notwendigkeit zu prüfen, ob ggf. vorhandene Röhren den Anforderungen noch genügen.
Die meisten Typen werden schon seit vielen Jahren nicht mehr hergestellt und somit wird es immer schwieriger, Ersatz zu beschaffen.

Des weiteren standen aber auch damals bereits Röhrenmessgeräte zur Verfügung, welche in der Hand von erfahrenem Werkstattpersonal auch verlässliche Ergebnisse lieferten.
Diese Geräte werden heute zu sehr hohen Preisen gehandelt, wie genau die heute allerdings noch sind, steht auf einem anderen Blatt.
Es lässt sich hier aber mit hinreichend genauen Messmitteln eine Kalibrierung vornehmen.

Es geht in diesem Beitrag auch eher darum, ob mit dem µTracer verlässliche Ergebnisse möglich sind, da dieser doch ein relativ preisgünstiges Messmittel darstellt.
Daher auch der Vergleich mit dem ROE-Test, welcher für viele so eine Art Referenz darstellt.

Zu solchen Einschätzungen, wie verlässlich welche Prüfmittel anzeigen, müssen eben auch die wirkenden Einflüsse bekannt sein.
Nur wenn ich die Einflüsse, welche auf ein bestimmtes Messergebnis wirken, kenne, kann ich die Relevanz der Abweichungen beurteilen!


Viele Grüße

Martin

[Martin]

Schön erklärt danke für die Mühe.
Jetzt brauchen wir noch den Faden zum genau.
Somit kommt jetzt der Teil

Gematchtes Paar.

Ich definiere das erstmal so.
Zwei Röhren oder Identische Systeme deren Emmission mindestens Gut ist und deren Kurven an mindestens drei Punkten übereinanderliegen, von denen je einer im Bereich von Anfang, Mitte und Ende des Messbereichs liegt.
Zur allgemeinen Belustigung müsste eigentlich noch das Verfahren

Ebay gematchtes Paar

herangezogen werden, das würde hier aber alle Müh in Frage stellen.

Lg Martin

[paulierwitte]

Hallo Martin,

@Steffen
AZ11 TFK: A1 145,47mA, A2 146,56 mA, Sollwert: 147 mA
Neuwertig!

AZ11 RFT: A1 138,5mA, A2 141,2mA, Sollwert: 147mA
Neuwertig!

AZ11 ???: A1 104,1 mA, 118,17 mA, Sollwert: 147mA
Gut!
Die Röhren sende ich Dir die nächsten Tage zurück.

die Röhren sind wohlbehalten zurück. Ich freue mich, drei so gute Exemplare zu haben. Davon bin ich nicht ausgegangen. 
Ich hätte da noch so 150 bis 200 weitere Röhren zur Prüfung 

Die Anschaffung des µTracers steht an, das steht für mich fest.

Danke für deine Beiträge zum Thema!

[Radiobastler]

Hallo Martin,

nun, beides ist im Prinzip machbar, allerdings würde ich die Anforderung 'drei übereinstimmende Punkte' dahingehend aufweichen dass ich sage: 'Drei innerhalb der Messwertreproduzierbarkeit übereinstimmende Punkte' zu definieren.

Beispiel 1:
Eine ECC85, mit der Kurvenschar wollte ich eigentlich etwas anderes zeigen, daher habe ich ein Exemplar mit unterschiedlich verschlissenen Systemen gewählt:
   

Beispiel 2:
Speichern der Grafiken zweier Röhren.
Der µTracer bietet die Möglichkeit, die Kennlinienschar zu speichern und dann eine zweite (dritte, vierte usw.) Röhre zu messen.
In diesem Beispiel habe ich die Kennlinien einer guten und einer 'ausgelutschten' AZ11 auf einer Grafik abgebildet.
   

Wegen Ebay, ich hab' dort schon lange nicht mehr nach Röhren Ausschau gehalten, ich weiß nur noch, dass manche Anbieter das 'matchen' mit einem Funke W19 gemacht haben.
Wenn beide Röhren sagen wir mal noch 95% Emission haben, bedeutet das ja noch lange nicht, dass auch die Kennlinien übereinander liegen.
Dass das W19 auch gar nicht in den üblichen Arbeitspunkten misst, darüber wollen wir an dieser Stelle gar nicht reden.

Meiner Meinung nach müsste das 'matchen' auch im Arbeitspunkt der konkreten Schaltung gemacht werden.

Mir wurden auch mal 'gematchte' Quartette von EL84 verkauft, dort stand auf dem Karton lediglich der Anodenstrom vermerkt, und innerhalb eines solchen Quartetts differierte dieser um +- 1mA.
Auch waren die Messbedingungen nicht angegeben.

Edit: Ich mach' mir die nächsten Tage mal den Spaß und suche mir aus meinem Bestand zwei Röhren identischer Emission heraus und lege die Kennlinienscharen übereinander.


Viele Grüße

Martin

[Martin]

kennst du kleineleutematchen ?

Dazu nimmst du die 2 Systeme nebeneinander in den Arbeitspunk, gibst beiden Gittern die gleiche Rampe und hängst ein Messwerk mit Mittelstellung zwischen die beiden Anoden.
Bei vollidentischen Systemen sollte sich da nichts bewegen, und je mehr es das tut, desto unidentischer sind sie.
Dazu benötigt man ein Netzteil und ein Poti.

lG Martin

[Radiobastler]

Hallo Martin,

ja, das ist die klassische Brückenschaltung.

Setzt allerdings voraus, dass die beiden Anodenarbeitswiderstände nahezu identisch sind.


Grüße

Martin