PC-gestütztes Röhrenmeßgerät

[HTS]

Hallo Michael,

in wünschte, ich könnte hier Bilder hochladen. Momentan habe ich aber keinen Zugriff auf meinen Webspace, weil mein Hauptrechner defekt ist.
Im Laufe der Woche soll sich das aber ändern.

Dass Du die zuletzt genannten Parameter ermitteln möchtest, finde ich ganz in Ordnung. Dazu ist aber keine dynamische Messung nötig. Diese ist zwar bequemer (und in Zukunft auch möglich), aber eine Zweipunktmessung tut es auch. Der Berechnungsaufwand ist nur geringfügig Größer.

Bleibt noch das Problem mit der Typenstreuung, die sehr groß sein kann. für einen Schaltungsentwurf empfehle ich daher die ausführlichen Datenbl?tter mit den Kurvendarstellungen von den Herstellern.

Diese Datenbl?tter sind durchaus sammelwürdig, weil sie die Grundlage für die Einstellungen des modularen RöhrenmessGerätes sind.

Noch einmal zum Netzteil: Hier empfehle ich aus praktischen Gründen zwei gleiche Netzteile zu bauen mit folgenden Kenndaten (oder besser):
U+ < 300V/150mA mit Spannungsmesser und Strommesser
U- < 60V mit Spannungsmesser
Uf~ in den gängigsten Größen (4, 5, 6,3, 12,6 V)
Alle drei Spannungen galvanisch getrennt, aber der Massebezug soll über eine Kurzschlussbr?cke zu verbinden sein.

Im einfachsten Fall lassen sich Dioden, Gleichrichter, Trioden und Magische Augen schon mit einem NetzGerät, dem Schaltkasten, dem Fassungskasten sowie den beiden Dekaden prüfen.

Ich bin gerade dabei, den Schaltkasten meines modularen Pr?fers zu verbessern; er zeigte noch kleinere Schw?chen.

Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Danke Hans-Thomas für die übermittlung des Versuchsaufbaus. Ich habe mich wieder etwas mehr in die Röhrentechnik reingelesen und habe einige neue Erkenntnisse gewonnen.

Durch meine damalige Parallelbastelei zwischen Transistor und Röhre hatte ich einiges verwechselt.
Während ich beim Transistor den Ra zwischen Emitter und Kollektor mithilfe der Stromverst?rkung ermitteln kann, gibt es bei der Röhre sowas nicht. Wenn von Ra die Rede ist, ist es generell der aussen beschaltbare Lastwiderstand.

Dann ist wirklich nur eine Zweipunktmessung erforderlich. Mithilfe der ver?nderbaren Gitter- und Anodenspannung können alle Werte einer Röhre ermittelt werden.

Datenbl?tter habe ich leider keine. wäre auch müßig bei der grossen Auswahl an Röhren. Ich lebe leider (oder Gott sei Dank? nicht mehr in der Herstellungszeit der Röhren). Gerade wenn man die Gitterspannung zu hoch w?hlt könnte man auf einer krummen Kennlinie arbeiten, was zu Verzerrungen führt. Darum wäre ein Kennlinienschreiber die K?nigsklasse unseres Projektes.

Durch die Vereinfachung der Messdatenermittlung ist eine frequente Messung aus jetziger Sicht garnicht erforderlich.
Die parasit?ren Kapazitäten, die bei den HF-Filtern zu berücksichtigen sind, sind in den Datenbüchern eingetragen.

Da du die Fassungsbox separat gebaut hast, bin ich auch mit meinem Universal-Pr?fsockel frei von der Gesamtfunktion des Messgerätes.

Schwierig ist die einstellbare Steilheit bei den Regelröhren, da sie über einen Spannungsteiler an der Kathode geregelt werden. Ich kenne keine Faustregel der Widerstandsverhältnisse dieser Exponential-Röhren.

Desweiteren werden Hexoden mit zwei unabhängigen einstellbaren Gitterspannungen betrieben. Man hat hier zwar völlige Einstellfreiheit, was die Kennlinienschar nur dupluzieren würde. Doch in der Praxis wird jeweils dem ersten Gitter die halbe Spannung des zweiten Steuergitters zugeführt.

Was die Heizung betrifft. Muss es unbedingt Wechselspannung sein? Ein regelbares IC mit 13...15V Ausgang ist doch so leicht aufzubauen. Ein Trafo mit sovielen Anschlusswicklungen hingegen schwer zu finden.

Also, noch einige Probleme, die sich denke ich mal mit der Zeit lösen lassen.

für heute aber erstmal Schluss, mein Kopf raucht.

Gruß, michael
_________________
Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael,

Du hast eine Reihe von Punkten aufgezählt, auf die ich gezielt eingehen möchte:

• Im Prinzip kannst Du fast alles vergessen, was Du über Transistoren weisst. Röhren sind anders und haben eine eigene Schaltungswelt. Mein bestes Buch über Röhrengrundlagen ist übrigens:
  Josef Kammerloher, Elektronenröhren und Verstärker.
  
  
• Datenbl?tter gibts massenweise bei Frank Philipse. (Google). Dort findest Du alles, was für die Konstruktion von RöhrenGeräten wichtig ist und auch die Herstellerangaben für die Qualitätskontrolle.
  
  
• In die Versuchung die (negative) Gitterspannung zu hoch zu wahlen kommt man praktisch nicht, weil sonst der Anodenstrom zu stark gesperrt wird. Es ginge Leistung verloren. Man wird den Arbeitspunkt knapp unterhalb der Null Volt legen, so dass noch kein Gitterstrom auftritt. Das ist ausserdem der gradlinigste Teil der Kennlinie.
  
  
• Der Kennlinienschreiber ist mit auch die K?nigsklasse der RöhrenmessGeräte. Ein anderes Highlight ist die Klirrfaktormessung.
  
  
• Dein Universalpr?fsockel (oder -fassung) ist der richtige Schritt in die richtige Richtung,
  
  
• Regelröhren werden nicht über einen Spannungsteiler in der Kathodenleitung geregelt, sondern durch eine variable Gittervorspannung, die aus der Schwundregelspannung erzeugt wird. Die Schwundregelspannung treibt übrigens auch das Magische Auge an.
  
  
• Doppelsteuerröhren haben auch genaue Messbedingungen, die von den Herstellern festgelegt wurden. Trotzdem kann es wegen der Komplexität der Eigenschaften passieren, dass gut gemessene Röhren unterschiedlich gut im Empfänger arbeiten. In der Praxis wird man mehrere Röhren probieren und die Beste im Gerät belassen.
  
  
• für indirekt geheizte Röhren und Batterieröhren kann Gleichspannung zum Heizen verwendet werden. für direkt geheizte Wechselstromröhren muss es aber Wechselstrom sein, da sonst die Kathode ungleichig belastet wird. Empfehlenswert ist auch für Allstromröhren und für P-Röhren die Wechselstromheizung, damit eine Brummeinstreuung zu erkennen ist.
  Die universelle Heizspannungsversorgung sollte aus drei Komponenten im gemeinsamen Gehäuse bestehen:
  
  1. Wechselspannung für Parallelheizung mit Mittelanzapfung 0...12,6V, 5A, Spannungsmesser
     
  2. Wechselspannung für Serienheizung, 0...230V/600mA, Strommesser, auch als Trenntrafo oder Vorschalttrfao verwendbar.
     
  3. Gleichstrom, 0...12V/5A, Spannungsmesser

Alle Spannungen werden prim?rseitig über einen Stellspartrafo geregelt




Gruß, Hans-Thomas

[michael48]

Bei der Universalbeschaltung der verschiedenen Heizsysteme scheidet eine automatische PC-Auswahl erstmal aus. Der Schaltungsaufwand wäre zu gross um z?gig zu einem Funktionsergenis zu gelangen. Wenn alles funktioniert, kann dieser Bereich an anderer Stelle fortgeführt werden.

Mein Netzteil benötigt:

2 positive Spannungen bis etwa 300V und mehr/ 200mA
2 negative Gitterspannungen bis 40V (denk ich mal)/ Ig erstmal egal
1 Ebenen-Schalter für die SchutzgitterWiderstände
1 Gleichspg. 0...12V/ 5A
1 Gleichspg. 5V/ 1A ? für nachträgliche PC-Ansteuerungsmodule
Heizspannungstrafo mit mehreren Anzapfungen

Ob nun die Gitterspg. für eine Regel-R? über einen Spgs.-Teiler, wie in meinem "Lehrbuch der Rundfunktechnik" oder über eine Schwundregelspg., das A u. O der Dampfradios, ist eine Auslegungssache des Schaltungs-Entwurfs und nicht Bestandteil der Messung. Hier ist deine Widerstandsdekade als VorschaltGerät an einen der Netzteilausg?nge sehr nützlich.

Bleibt nur noch die Wechselspg. für die Serienheizung mit einem Regel-Trafo. Aus Kostengründen lass ich das erstmal aussen vor. Obwohl natürlich allein bei Fernsehröhren unverzichtbar.

Mein Gott, da kommt doch einiges zusammen. Entweder jetzt resignieren und weiterhin meine Bastelteile eingemottet lassen oder es anpacken. Ich packe es an, versprechen kann ich allerdings nichts.

Mein Hauptgebiet bleiben meine Schellackplatten und da hat sich der Seltenheitswert schon auf 200 Euro pro Platte eingepegelt. Das Budget für meine beginnene Röhrentechnik ist da schon arg schmal.
Doch schau'n wir mal...

Das Buch "Elektronenröhren und Verstärker" ist vergriffen. Da muss ich mich auf die Suche machen. Ebenso mit den Datenbl?ttern.

Probleme über Probleme, die es anzupacken lohnt.

Gruß, michael
_________________
Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[Werner]

Moin meine Lieben,

Ostern ist nun rum.
Meine Backe schwillt ab und ich glaube allen Unken zum Trotz nur vier ?Ps benutzen zu müssen.
Der Chef fällt weg, eben auch eher modular
Es ist halt Hobby.

Hans-Thomas schrieb:

[HTS]

Hallo Michael,

das Buch gibts noch in jeder Preislage:

ZVAB.com

Ich sehe, das wird schon.

Gruß, Hans-Thomas

[HTS]

Klasse Peter,

bei meinem modularen System sind hier nicht alle Komponenten zu sehen. Es fehlen die beiden Dekaden.
Auf dem Bild sind hinten das Netzteil, Mitte links der Schlussprüfer, Mitte die Schaltbox, Mitte rechts die Fassungsbox mit einer EM81 und vorne einige Multimeter.

Da der Kabelverhau zu stark ist und bei steilen Röhren auch zum Schwingen neigt, wird die Schaltbox derzeit noch einmal neu gebaut. (Änderungen: - die meisten Messinstrumente kommen in die Netzteile - diese Spannungseing?nge werden abgeblockt - sternfürmige Massef?hrung - ferritbed?mpfte Ausg?nge - ein Kippschalter für g3 statt einer Kurzschlussbr?cke - die Box wird dann nur noch an den Seiten Buchsen haben, links Netzteileing?nge völlig abgeblockt (kalt) und rechts die Ausg?nge zur Fassungsbox (hei?) - ).
Dieses Modul wird künftig nur noch halb so groß sein.

Module für dynamische Messungen und Kennlinienaufnahmen müssen dann rechts eingeschleift werden.

Gruß, Hans-Thomas

[DrMabuse]

Hallo Forum!
Hallo Werner, Peter und Hans-Thomas!

Bevor dieses Thema einschl?ft möchte ich ein paar Ideen bzw. meine Anforderungsliste einbringen.

Modularer Röhrenprüfer zum Paaren von Trioden bis Anodenleistung 100W

Wichtige Ausstattungsmerkmale, die ein moderner Röhrenprüfer erfüllen sollte:

• Prüfen auf Isolation, Emmision, Steilheit und Verstärkung (event. a. Innenwiderstand). Messungenmüssen reproduzierbar sein.
  
• Aufnahme von Kennlinien (Ua/Ia f=Ug) und Speichern der Werte in einer
  
• Datenbank zum Zweck der Zusammenstellung von Paaren.
  
• möglichst automatisierter Pr?fablauf zur Entlastung des Bedieners.
  
• Die Sicherheit des Bedieners muß auch bei Fehlbedienung gegeben sein.

...was soll sonst noch getestet werden?

• Tetroden, Pentoden, Heptoden, Octoden...?
  
• Kleinsignaldioden, Gleichrichter?
  
• Spannungs-/Strom-stabis, Anzeigen (Magische Augen)?
  
• Verbundröhren (ECH81, ECL86)??

Logik/Inteligenz/Hardwarebasis:

• Mehrere Mikrokontroller oder ein Mini-/Micro-ATX (Barebone) PC.
  
• GrundGerät tragbar, mit (Grafik-)LCD, Tasten, Standardfassungen
  
• ohne Zusatzteile nutzbar für Grundmessungen von Kleinsignaltrioden (S, mu, r-i).
  
• Erweiterbar auf zwei (und mehr) Kanäle
  
• und für Leistungsröhren mit größerer Versorgung und separaten Ansch?ssen.
  
• Extra-Erweiterung zum Universal Relais-Matrix-System.
  
• (Hochverst?rkende Röhren sollten dennoch mit ihrer speziellen Adapterplatte gemessen werden)
  
• Monitor-Ausgang für Oszilloskop oder X/Y-Anzeige/Plotter. Pot-frei?
  
• Kennlinien-Feld für beide Systeme/zwei Röhren simultan. (Paarung)
  
  • Steilheit: Ua=konst. S=Delta(Ia)/Delta(Ug) (mA/V) mS
    Ug=Ugruhe+-5%
    
  • Ri: Ug=konst. Ri=Delta(Ua/Delta(Ia) (V/mA) kOhm
    Ua=Uaruhe+-5%
    
  • Mu: Ia=konst. Mu=Delta(Ua)/Delta(Ug) (V/V) muss errechnet werden, oder
    Anodenquelle läßt sich hochohmig schalten (Drossel/Kostantstromquelle).
    
  • Ri=Mu/S; Mu=Ri*S S=Mu/Ri
    
  • Vacuum prüfen: Ig messen? NANOampere!!!
    
  • 500k..1MOhm in Gitterleitung, Anodenstrom beobachten.
    ..während der Anheizphase! 60% Ia-Datenblatt? Anodenstrom pulsen.
  
  
• Zusatzversorgungen und Generatoren für Mehrgitterröhren.
  
• Adapter-Platten mit ID-Chip versehen (I2C-EEPROM)==> Automatische Erkennung,
  
• Pinbelegung und Testdaten hinterlegt!
  
• Buchsenleiste je Röhre: PE, F, K, G1, G2, G3, G4, A, Schirm = 18 Pins
  
• mögliche Steckverbinder: DIN 41622 (getestet bis 4500V~), DIN 41612 (Typ D)

Adapter-Platten haben gegenüber Relais-/Steckbrett-Matrix folgende Vorteile:

• Platzersparnis (Gerät fällt kompakter aus)
  
• Kurze Leitungswege (wichtig für steile Röhren und AC-Messungen!)
  
• Keine spannungsführenden offenen Fassungen (CE/VDE)

...folgende Nachteile sollen nicht verschwiegen werden:

• Erh?hter Aufwand an Adapterplatten: Je Fassung mind. eine Platte.

möglicherweise ist eine Kombination beider Techniken die beste Lösung:

• Adapterplatte mit festverdrahteten Standard-Ansch?ssen (z.B. Noval F=4/5) und Relaisumschaltung der übrigen Anschlüsse.

• Auswahl Röhrentyp (Adapter-ID abfragen), Einsetzen, wieviele Röhren zu testen?
  
• Grenzdaten, Anzahl/Wert Ug-Schritte, Kurzschlusstest (auch mit HV!)
  
• Heizspannung einschalten und I-heiz überwachen: 0,1..1,5A? NEIN:--> STOP!
  
• Ug1=0V Ua=0...+50V VORtest, Werte realistisch? NEIN:--> STOP!
  
• Gesammelte Daten mitteln.

Kontrolle aller DAC-Kanäle!, Ua1/2, Ia1/2, Ug1/2, Ig1/2,

• U-heiz: 1V...12,6V max. 2,5A Power: 5...6A
  
• Eventuell als Schaltnetzteil
  
• ...event. bis 50V (P-Röhren)
  
• Konstantstrom 100/300mA ??
  
• Ug1/2 : 0V...-50V max. 5mA Power: +20V...-200V 20mA Gitterstrom messen!!
  
• Ugs1/2: 0V...+300V max. 50mA Power: ....+600V 50mA Schirmgitterstrom messen!!
  
• Ua1/2 : 0V...+500V max. 200mA Power: 0V...+1250V 100mA Puls-I 0,5A
  
• Sinus: Mu-Messung (Stromquelle in der Anode)

Treppenstufengenerator:

• Gitterspannung (1...15 Schritte, 10mV..20/50V je Schritt)
  
• +Möglichkeit Offset für Arbeitspunkt zu überlagern!
  
• Rampe/S?gezahn: +Uanode (Synchron zum Treppensp.gen.)

Optimal wäre: Alle Versorgungen/Generatoren sind potentialfrei und nur über Optokoppler/LWL mit dem Controller verbunden.
Bemerkung zum Ug-Generator:

Nur eine Quelle für mehrere (Steuer-)Gitter verwenden.
Puffern! Separate Ig-Messung!

---

Tektronix:
570: Valve-curve-tracer, Röhrenbestückt, hei?!, veraltet ca. 50kg

576: 220W, 1.500V 0,1A / 300V 0,5A, läuft auf Netzfrequenz, 31,5kg 300*385*595mm ca. 2.200,- Euro

577: 100W, 1.600V 40mA / 400V 150mA, läuft auf Netzfrequenz, 18,1kg 224*503*584mm ca. 1.300,- Euro

370: 220W, 2.000V, Auflösung: 1nA, 2mV, hat GPIB-Interface!! > 10.000,- Euro

Andere:
Dual-Triode-Characterizer V2 US-D: 999,-
Maximatcher 4*Octal-Power US-D: 595,-

http://www.klausmobile.narod.ru/projects/pr_02_kmtt_e.htm
mailto:klausmobile@yahoo.com
Status: läuft, Private DOS-Software ---> Kein Kontakt

http://remy.baligant.net/lampemetre.htm
mailto:remy@baligant.net
Status: Planung/Entwicklungs-Phase ---> Lockerer Kontakt

http://tubedata.org
mailto:frank-philipse@planet.nl
Status: Plan existiert, ungetestet. ---> Lockerer Kontakt

http://members.aol.com/sbench101/#TubeTest
http://members.aol.com/sbench101/RAT_GMMU/gmmu_1.gif
....dies (leicht modifiziert) ist was ich im Moment verwende.

Andere Links:
http://www.tubesontheweb.com/matic.htm
http://www.vacuumtube.com/toppage31.htm
http://www.maximatcher.com

Mit freundlichen Grüßen,
Michel
_________________
Ciao4now,
Michel

[HTS]

Hallo Michel,

da hast Du Dir einiges vorgenommen. Zeit, Geld und Platz scheinen ja reichlich vorhanden zu sein.

Die Intention für mein modulares System ist, mit möglichst einfachen Mitteln ein leistungsfähiges und vielseitiges RöhrenmessGerät zu bauen.

Keine Sorge, der Thread schl?ft nicht ein. Es geht bald los mit konkreten Bauberichten. Ich werde aber wegen der übersichtlichkeit für jedes Modul einen neuen Thread öffnen. Ausserdem werde ich die verschiedenen Messverfahren erl?utern und auch in meiner Homepage zusammenfassen.

Gruß, HansThomas

[DrMabuse]

Hallo Hans-Thomas,

Nein, leider muß ich Dich da entt?uschen:
Wenig Zeit, kaum Geld und noch weniger Platz.

Unser Ziel ist zwar das gleiche, allerdings haben wir wohl doch verschiedene Vorstellungen.

Unter modular stelle ich mir _ein_ Gerät vor,
welches durch Einsch?be (19-Zoll-Rahmen)
oder Anbauten (stapelbare Rahmen) auf die Bed?rfnisse
angepasst werden kann.

Peter's Koffer ist da ein schönes Beispiel für einen
kompakten Aufbau, dafür hätte ich sicherlich noch Platz.

Also, nix für unguad, bis zum 13.Mai.
_________________
Ciao4now,
Michel

[HTS]

Hallo Michel,

ich werde einige Module zum Stammtisch mitbringen. Soviel sei verraten: es sind keine 19"-Gehäuse, sondern nette kleine Kistchen.
übrigens wird Peter ZÖllner auch da sein.

Gruß, Hans-Thomas

[Werner]

Hallo Forum,

einige meiner Vorstellungen haben sich durch Eure Beiträge konkretisiert andere modifiziert.

Die Machbarkeit eines solchen (computergestützten, preiswerten) Gerätes ist viel realistischer geworden. Zum Thema Modularität stimme ich mit DrMabuse überein.

Konkret stellen sich mir folgende Fragen die für die WeitervErfolgung meines Konzepts grundlegend sind:

müssen direkt geheizte Wechselstromröhren mit Wechselstrom geheizt werden,
da die Kathode sonst ungleichmäßig belastet wird?
Welchen konkreten Messfehler beginge man, wenn man sich auf die Mitte des mit Gleichspannung beheizten Fadens bez?ge?
Wie verhalten sich die Volt- und Amperemeter der traditionellen Tester wenn der Spannung zwischen Gitter 1 und Kathode, somit auch dem Anodenstrom, eine Wechselspannung überlagert ist?
Bilden sie das Mittel?

Gibt es konkrete Beispiele dafür, dass vier unabhängige Spannungen nicht ausreichen?
Mehrgitterröhren?
Sind dies so viele Fälle, dass es der Ausnahme lohnt?

Wann und wozu br?uchte man auch eine positive Gitter 1 Spannung?
Das würde meine Idee von der Verwirklichung deutlich erschweren.

Vielen Dank im voraus für jede Anregung und Auskunft.

werner
_________________
Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[michael48]

Hallo alle zusammen,

ich für mein Teil habe mich entschieden die Spannungsversorgung so zu konstruieren, wie Hans-Thomas es vorschlug, nämlich mit Spartrafos. Ein Trafo mit sekund?r 250 V kostet 50 - 67 Euro, dazu kommen die Kühlkörper für die Mosfet-Teile usw., das alles für etwa 200 mA.

Ein Spartrafo von 0 - 250 V~ und 2A!! kostet 50 Euro. Die Siebdrossel muss ich mir erst noch wickeln, Elkos sind in der Bastelkiste. Mit 3 Spartrafos habe ich die Anoden-, Steuergitterspg und 300mA-Heizstrom abgedeckt.

für die Gitterspannungen nehme ich Festspannungsregler bis 40V. Die Gitterspannungen können über ein Poti bequem von 0 - 40V geregelt werden, da Gitterstrom etwa 0.

Pr?fsockel angeklemmt und ich habe erstmal den Grundstock um erste Messergebnisse einzuholen.

Ich melde mich erst wieder in diesem Thread, bis diese Technik bei mir steht.

Gruß, michael
_________________
Viele Grüße aus Berlin von Michael!

[HTS]

Hallo Michael und Mitleser unseres RöhrenmessGeräteprojektes,

die Heizungs- und Gleichspannungsversorgung sieht so aus:
Zuerst Sparstelltrafo, dahinter geschaltet ein normaler Netztrafo für die Spannungen. Es MUSS unbedingt eine galvanische Netztrennung vorhanden sein; ein Spartrafo alleine tuts nicht!
Die beiden Trafos je Netzteilmüssen prim?r- und sekundärseitig mit richtig bemessenen tr?gen Feinsichrungen ausgestattet sein. Also drei Stück.

für die Steuergitterspannung braucht es keinen Stelltrafo, da reicht ein hochohmiger Regelwiderstand.

Auf die Gef?hrlichkeit von hohen Spannungen und Str?men sei in diesem Zusammenhang hingewiesen. Dieses Projekt ist nur etwas für erfahrene Anwender, die den Umgang mit hohen Spannungen beherrschen und die gängigen Vorschriften zur Sicherheit einhalten.

Gruß, Hans-Thomas

[HTS]

Hallo Werner,

zu Deinen Fragen: